锂电池的正负极材料都有哪些?
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2021-02-23 11:25 更新 水轮机 •  1001
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一般指的锂电池也叫锂金属电池,和锂离子电池不同,锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的,而锂电池是不能充电的,属于一次电池。 因此锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。放电反应为:Li+MnO2=LiMnO2,该放电反应根据正极的不同而变化。

因此锂金属电池的负极基本都是固定的,都是锂金属或者其合金金属,用来提供电子。因此锂金属电池的不同主要在于其正极以及电解液的材料上。首先说电解液,由于锂金属的化学特性非常活泼,因此锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用,纯锂会立即与水甚至空气中的水分发生反应。因此随着二十世纪末微电子技术的发展,小型化的设备日益增多,对电源提出了很高的要求,锂电池这才得以快速发展,而锂电池使用的电解液都是非水溶液,例如:高氯酸锂非水系有机电解液,四氯铝化锂非水系有机电解液。

再讨论锂金属的正极材料,如上文所述,区分锂电池种类一大标准就是正极材料,因此此处先简介几种常见的锂电池。首先,就是以热处理过的二氧化锰作为正极,也就是上文提到过的那个放电反应,锂和二氧化锰反应,电解液是有机溶剂中的高氯酸锂。这是目前最常见的锂电池,约占锂电池市场的80%(因为锰比较廉价)。寿命长,成本也低,能量密度高。工作温度范围为-30°C至60°C。放电时,内部阻抗上升,端子电压下降,高温下的自放电比较高。 其他的正极材料,例如一氟化碳,这种锂电池可靠性更强,因此用于一些需要更可靠的地方,比如:心脏起搏器,航天,军工等。还有亚硫酰氯:这种电池适用于低温环境,二硫化铁:这种电池有很低的自放电率,储存寿命更长。

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2021-02-23 18:37 更新 侧卫 •  4419