鋰電池使用過程維護(hù)技術(shù)知識(shí)
具備鋰離子電池使用過程維護(hù)的技術(shù)知識(shí)
我們手機(jī)的鋰離子電池到底要怎么保養(yǎng)才算正確呢?這個(gè)問題一直困擾著很多手機(jī)的忠實(shí)用戶,在查閱了一些數(shù)據(jù)后,我有機(jī)會(huì)咨詢了一位電化學(xué)專業(yè)的博士研究生和不久前我國(guó)一家知名電池研究所的所長(zhǎng)。現(xiàn)在為你的讀者寫出一些最近的知識(shí)和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。
鋰離子電池的正極通常由活性化合物鋰構(gòu)成,而負(fù)極則是具有特殊分子結(jié)構(gòu)的碳。常用陽極材料的重要成分為L(zhǎng)iCoO2。充電時(shí),電極上的電勢(shì)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(jié)構(gòu)排列。在放電過程中,鋰離子在層狀結(jié)構(gòu)中與碳分離,并與陽極化合物復(fù)合。鋰離子的運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)電流。
雖然化學(xué)反應(yīng)的原理很簡(jiǎn)單,但在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中還有許多實(shí)際問題要考慮。帶正極的材料要添加添加劑來維持重復(fù)電荷的活性,而帶負(fù)極的材料則要在分子結(jié)構(gòu)水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)以容納更多的鋰離子。除了保持穩(wěn)定性外,正負(fù)電極之間的電解質(zhì)還要具有良好的導(dǎo)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(yīng),但記憶效應(yīng)是基于結(jié)晶的,鋰離子電池幾乎不存在這樣的反應(yīng)。然而,鋰離子電池在多次充電后容量仍會(huì)下降,其原因是復(fù)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(fù)極中含有鋰離子的空穴結(jié)構(gòu)將逐漸坍塌和堵塞。從化學(xué)角度看,它是陽極和陰極材料的主動(dòng)鈍化,并發(fā)生副反應(yīng)出現(xiàn)其他穩(wěn)定的化合物。還有一些實(shí)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(dòng)的鋰離子的數(shù)量。
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