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  在所有元素中,锂具有****负的标准电****电位(-3.045V vs. SHE,即相对于标准氢电****为-3.045V),且锂原子得失1mol电子所需的质量****轻(原子量为6.94g/mol,密度为0.53g/cm3)。锂的理论比容量可达到3860Ah/kg,而锌和铅分别只有820Ah/kg和260Ah/kg。因此,以锂作为负****的电池具有电压高和理论能量密度高等特点。锂电池的研究历史可以追溯到20世纪50年代,一次锂电池于70年代进入实用化,包括Li/MnO2电池、Li/SO2电池、Li/SOCl2电池和Li/(CF)n电池等。为了实现能源的可持续性,人们开始研究锂二次电池。

  Stanford大学团队于1970年代研究嵌入化学反应,采用TiS2作为正****,以锂作为负****,制成了嵌入式正****材料锂二次电池[2],由于锂的枝晶问题影响电池安全,以加拿大Moli公司1990年电池产品发生安全事故为标志,以锂为负****的二次电池技术研究进入低潮,之后即进入锂离子电池时代。Armand等于1977年报道了锂石墨插层化合物等[3],至1980年基本形成了嵌入化合物作为锂离子电池电****的概念[4],同年,Good enough等合成出层状嵌入化合物LiMO2(M=Co,Ni,Mn),并且发现其中的锂离子可逆的脱嵌和嵌入[5],钴酸锂成为锂离子电池的****代正****材料。1990年,日本公司开发出个商业化的锂离子电池[6],全球开始兴起了锂离子电池研究的热潮。

  锂离子电池工作原理见图5。电池负****一般是碳素材料,正****是含锂的过渡氧化物LiCoO2或LiMn2O4,LiFePO4等,电解质是锂盐的有机溶液或聚合物。充电时,锂电池电压经销批发,正****中的锂离子脱离LiCoO2或LiMn2O4晶体,锂电池电压生产厂家,经过电解质嵌入碳材料负****;放电时则相反。用LiCoO2作正****活性物质的锂离子电池反应为:

  放电时:Li1-xCoO2+LixC6→LiCoO2+6C;

  充电时:LiCoO2+6C→Li1-xCoO2+LixC6。

  锂离子电池具有工作电压高、重量轻、体积小、无记忆效应、自放电率低、循环寿命长等优点,已广泛应用于移动电话、笔记本电脑、PDA等移动终端产品。纯电动汽车动力电池的容量决定了车辆的续航能力,大电流放电能力决定车辆加速能力,因此,高比能量和大功率锂离子电池成为选的电动汽车电池













  锂离子电池自1990年问世以来,因其****的性能得到了迅猛的发展,并广泛地应用于社会,锂电池生产厂家也因此得到了大规模的发展。目前大多数电子产品的电池都采用锂电池,所以锂电池的寿命是消费者非常关心的问题,锂电池寿命受电量状态和温度的直接影响。

  过高和过低的电量状态对锂电池的寿命有****不利的影响,而充放电循环次数反而是次要的。其实,大多数售卖电器或电池上标识的可反复充电次数,都是以放电百分之80为基准测试得出的。实验表明,对于一些笔记本电脑的锂电池,经常让电池电压超过标准电压0.1伏特,即从4.1伏上升到4.2伏,那么电池的寿命会减半,锂电池电压哪里有销售,再****0.1伏,则寿命减为原来的3分之一;长期低电量或者无电量的状态则 会使电池内部对电子移动的阻力越来越大,于是导致电池容量变小。美国宇航局NASA让其哈勃太空望远镜上电池的消耗电量设定在总容量的百分之10,以确保 电池可以反复充放电10万次而不必更新。

  其次,温度对锂电池寿命也有较大的影响(手机和其他小型电子设备对此点可忽略)。冰点以下的环境有可能使锂电池在电子产品打开的瞬间烧毁,而过热的 环境则会缩减电池的容量。因此,如果笔电长期使用外接电源也不将电池取下来,锂电池电压,电池就长期处于笔记本排出的高热当中,更主要的是,电池长期处于百分之100 的电量状态,很快就会报废。



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