鋰電池使用過程維護技術知識
具備鋰離子電池使用過程維護的技術知識
我們手機的鋰離子電池到底要怎么保養(yǎng)才算正確呢?這個問題一直困擾著很多手機的忠實用戶,在查閱了一些數(shù)據(jù)后,我有機會咨詢了一位電化學專業(yè)的博士研究生和不久前我國一家知名電池研究所的所長?,F(xiàn)在為你的讀者寫出一些最近的知識和相關經(jīng)驗。
鋰離子電池的正極通常由活性化合物鋰構成,而負極則是具有特殊分子結構的碳。常用陽極材料的重要成分為LiCoO2。充電時,電極上的電勢迫使陽極化合物釋放鋰離子,并將其嵌入碳中,陽極分子呈層流結構排列。在放電過程中,鋰離子在層狀結構中與碳分離,并與陽極化合物復合。鋰離子的運動出現(xiàn)電流。
雖然化學反應的原理很簡單,但在實際的工業(yè)生產(chǎn)中還有許多實際問題要考慮。帶正極的材料要添加添加劑來維持重復電荷的活性,而帶負極的材料則要在分子結構水平上進行設計以容納更多的鋰離子。除了保持穩(wěn)定性外,正負電極之間的電解質(zhì)還要具有良好的導電性,降低電池的內(nèi)阻。
雖然鋰離子電池很少有鎳鎘電池那樣的記憶效應,但記憶效應是基于結晶的,鋰離子電池幾乎不存在這樣的反應。然而,鋰離子電池在多次充電后容量仍會下降,其原因是復雜多樣的。重要原因是陽極和陰極材料本身的變化。從分子水平上看,正極和負極中含有鋰離子的空穴結構將逐漸坍塌和堵塞。從化學角度看,它是陽極和陰極材料的主動鈍化,并發(fā)生副反應出現(xiàn)其他穩(wěn)定的化合物。還有一些實際情況是,陽極材料逐漸脫落,最終減少了電池中可在充放電過程中自由移動的鋰離子的數(shù)量。
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