锂离子电池的前世今生

2019-06-26      849 次浏览

锂离子电池(Lithium-ionbattery)是一种可充电电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间的来回移动来工作。锂离子电池使用一个嵌入的锂化合物作为一个电极材料。目前用作锂离子电池的正极材料主要常见的有:锂钴氧化物(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、镍酸锂(LiNiO2)及磷酸锂铁(LiFePO4)。

最早提出锂离子电池概念的,是上世纪七十年代在埃克森工作的M.S.Whittingham。他采用硫化钛作为正极材料,金属锂作为负极材料,制成了首个锂离子电池,而存在的安全风险也随之暴露——单单是在正常大气条件下,只要有水和氧的存在,锂的暴怒性格就会展露无遗,并会随之发生燃烧化学反应。正因为有高度反应性,锂元素作为电池的商业价值才会被重视,因而M.S.Whittingham最终把研究方向转移到了寻求用锂化合物代替金属锂来释放锂离子上。

1982年伊利诺伊理工大学(theIllinoisInstituteofTechnology)的R.R.Agarwal和J.R.Selman发现了锂离子能够嵌入石墨的特性,这一过程虽然同燃烧反应一样剧烈,但却是可逆的。

到了1985年,日本旭化成的吉野彰运用钴酸锂开发出了电池阴极,并彻底消除了纯金属锂在电池结构中的存在,从而完成了世界上最初商业化可行的含锂碱性锂离子电池。

1991年商用锂离子电池是由索尼成功开发,并实现了商业化运用,随后人们日常使用的移动电话、笔记本电脑等便携式电子设备的重量和体积大大减小,并大大延长了使用时间。

不得不说,锂离子电池的发明真真切切的改变了人们的生活方式,随着它不断高层次的商业化运用,甚至未来,锂离子电池都将在能源利用发展史上大放异彩。但是,凡事都是双面性的。从锂离子电池诞生起,使用锂离子而带来的安全隐患就一直存在。

近年来各种锂离子电池爆炸起火、电动车自燃等事故的报道屡见不鲜,科学家们也在研究如何尽可能的降低锂离子电池的使用风险,让锂离子电池可以安静的造福人类,相信在不久的将来,我们肯定可以突破目前使用的约束。这里整理了几点日常使用锂离子电池的注意事项,分享给大家,希望可以有所帮助:

1

充电时不得高于最大充电电压,放电时不得低于最小工作电压。低电压的过放或自放电反应会导致锂离子活性物质分解破坏。

2

锂离子电池任何形式的过充都可能会导致电池性能受到严重破坏,甚至爆炸,因而在充电过程中要尽量避免对电池产生过充。

3

避免高温环境下使用,会大大缩短锂离子电池的使用寿命,有可能会引发起火爆炸的风险。

4

避免过低温环境下使用,如果外出要去气候比较寒冷的地方,随身携带的笔记本或是其它电子产品不是有针对特殊环境保护的话,建议不要使用。

总而言之,虽然我们处在一个科技大爆发,信息技术高度发达的时代里,但是过度依赖电子产品而忽视了安全方面的预防措施,会带来意想不到的后果。锂离子电池就是如此,合理使用,它能为我们的生活提供便利,反之,它也可能会带来财产和安全上的危害。

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