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聚合物鋰離子電池,工作原理

眾多周知,與傳統(tǒng)鋰離子電池相比,聚合物鋰離子電池具有更高的比容量、小型化、輕量化、薄型化、高安全性、長(zhǎng)使用壽命和低成本的特點(diǎn)。從宏觀的角度來看,它們兩者除了電解質(zhì)不同外,正、負(fù)材料基本相同,那它們的工作原理有什么的區(qū)別呢?下面主要介紹聚合物鋰離子電池的工作原理。

鋰電池圖片

以正極材料是Li1-xCoO2,負(fù)極材料是鋰-碳層間化合物L(fēng)ixC6的電池為例:

(-) C | LiPF6-EC+DEC | LiCoO2 (+)

正極反應(yīng)(還原反應(yīng)):Li1-xCoO2+xLi+xe-=LiCoO2

負(fù)極反應(yīng)(氧化反應(yīng)):LixC6-x=6C+xLi

電池總反應(yīng):Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C

綜述,聚合物鋰離子電池的原理與傳統(tǒng)鋰離子電池基本相同。電池都是由正極、負(fù)極與電解質(zhì)構(gòu)成的。而聚合物鋰離子電池的這三種主要構(gòu)造中至少有一項(xiàng)或一項(xiàng)以上使用高分子材料做為主要的電池系統(tǒng)。

目前,鋰電企業(yè)所開發(fā)的聚合物鋰離子電池系統(tǒng)中,高分子材料主要是被應(yīng)用于正極及電解質(zhì)。正極材料包括導(dǎo)電高分子聚合物或一般鋰離子電池所采用的無機(jī)化合物;電解質(zhì)則可以使用固態(tài)或膠態(tài)高分子材料,或是有機(jī)電解液。一般鋰離子技術(shù)使用液體或膠體電解液,因此需要堅(jiān)固的二次包裝來容納可燃的活性成分,這就增加了重量,另外也限制了尺寸的靈活性。

聚合物鋰離子電池可分為三類:(1)固體聚合物鋰離子電池;(2)凝膠聚合物鋰離子電池;(3)聚合物正極材料鋰離子電池。

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