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锂亚硫酰氯电池正极材料

锂亚硫酰氯电池正极材料

锂亚硫酰氯电池正极材料通常采用硫氯化锂和石墨混合而成。硫氯化锂可以提供可逆的锂离子嵌入,而石墨则能够提供良好的导电性和机械强度。

在锂亚硫酰氯电池中,正极材料的作用是接收来自负极的电子,并向电解质中释放锂离子。正极材料的化学反应式为:

Li2S+LiCl+2e-↔2Li++S+Cl-。

在充电过程中,锂离子从负极流向正极,进入正极材料中的锂离子空位,同时释放出电子,不断反应生成硫和氯化锂。在放电过程中,这些反应反转,锂离子从正极流向负极,电子被吸收,释放出储存在电池中的能量。

锂电池

“锂电池”,是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪70年代时,M. S. Whittingham 提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、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。随着科学技术的发展,现在锂电池已经成为了主流。 锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生,其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制,现在只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。 锂金属电池: 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。 锂电池基本原理

充电电池总反应:LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+Li x C6 正极 正极材料:可选的正极材料很多,主流产品多采用锂铁磷酸盐。不同的正极材料对照:

放电时:Li x C6 → xLi+ + xe- + 6C 早期研发 编辑 锂电池最早期应用在心脏起搏器中。锂电池的自放电率极低,放电电压平缓等优点,使得植入人体的起搏器能够长期运作而不用重新充电。锂电池一般有高于3.0伏的标称电压,更适合作集成电路电源。二氧化锰电池,就广泛用于计算器,数码相机、手表中。 为了开发出性能更优异的品种,人们对各种材料进行了研究,从而制造出前所未有的产品。 1992年Sony成功开发锂离子电池。它的实用化,使人们的移动电话、笔记本、计算器等携带型电子设备的重量和体积大大减小。 发展进程 编辑 1、1970年代埃克森的M.S.Whittingham采用硫化钛作为正极材料,金属锂作为负极 材料,制成首个锂电池。 2、1980年,J. Goodenough 发现钴酸锂可以作为锂离子电池正极材料。 3、1982年伊利诺伊理工大学(the Illinois Institute of Technology)的R.R.Agarwal和 J.R.Selman发现锂离子具有嵌入石墨的特性,此过程是快速的,并且可逆。与此同时,采用金属锂制成的锂电池,其安全隐患备受关注,因此人们尝试利用锂离子嵌入石墨的特性制作充电电池。首个可用的锂离子石墨电极由贝尔实验室试制成功。 4、1983年M.Thackeray、J.Goodenough等人发现锰尖晶石是优良的正极材料,具 有低价、稳定和优良的导电、导锂性能。其分解温度高,且氧化性远低于钴酸锂,即使出现短路、过充电,也能够避免了燃烧、爆炸的危险。

锂电池基础知识

目录 前言 (2) 一、锂电池的组成 (3) 二、锂电芯的分类 (3) 三、锂离子电芯主要结构成分 (5) 四、锂电芯的型号与规格 (6) 五、锂电芯的结构 (8) 六、锂电芯的检测 (10) 七、锂电芯的主流品牌 (12) 八、锂电池保护板 (13) 九、保护板的组成及工作原理 (13) 十、主流IC提供应商 (15) 十一、PACK主要工艺流程 (15) 十二、锂电池常见认证 (20) 十三、锂电池相关安全问题 (22) 十四、锂电池的储存及运输 (24) 十五、安全规程和使用说明 (24)

前言 锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。最早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生,使用以下反应:Li+MnO2=LiMnO2该反应为氧化还原反应,放电。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、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。现在锂电池已经成为了主流。 最早得以应用于心脏起搏器中。锂电池的自放电率极低,放电电压平缓。使得起植入人体的搏器能够长期运作而不用重新充电。锂电池一般有高于3.0伏的标称电压,更适合作集成电路电源。二氧化锰电池,就广泛用于计算器,数位相机、手表中。 为了开发出性能更优异的品种,人们对各种材料进行了研究。从而制造出前所未有的产品。比如,锂二氧化硫电池和锂亚硫酰氯电池就非常有特点。它们的正极活性物质同时也是电解液的溶剂。这种结构只有在非水溶液的电化学体系才会出现。所以,锂电池的研究,也促进了非水体系电化学理论的发展。除了使用各种非水溶剂外,人们还进行了聚合物薄膜电池的研究。 1992年Sony成功开发锂离子电池。它的实用化,使人们的行动电话、笔记本、计算器等携带型电子设备重量和体积大大减小。使用时间大大延长。由于锂离子电池中不含有重金属镉,与镍镉电池相比,大大减少了对环境的污染。 在PACK行业,人们都把没有组装成可以直接使用的电池叫做电芯,而把连接上PCB板,有充放控制等功能的成品电池叫做电池。

锂-亚硫酰氯电池及其制备方法分析

锂-亚硫酰氯电池及其制备方法分析 摘要:本文介绍了一种锂-亚硫酰氯电池及其制备工艺,围绕锂-亚硫酰氯电 池的制备背景,同时在研究中详细阐述了该电池的基本架构、制备工艺方案以及 技术先进性等。从本文的研究可知,本文所介绍的锂-亚硫酰氯电池制备工艺在 技术上具有可行性,其工艺成熟可靠,具有先进性。 关键词:锂-亚硫酰氯电池;制备工艺;脉冲能力 前言:锂-亚硫酰氯电池又被称为Li/SOCl2电池,与常规电池相比具有高比 能量以及存储寿命长等优点,近些年在市场上的应用前景广阔。但是在长期使用 中锂-亚硫酰氯电池也出现质量问题,如激活时间过长或者明显钝化等。所以为 了解决上述问题,则需要寻找一种新的制备工艺,这也是本文研究的主要目的。 1.锂-亚硫酰氯电池的制备背景分析 现阶段锂-亚硫酰氯电池的比能量达到了680Wh/kg,其极低年自放电率小于 等于0.5%,该电池的工作温度范围为-60℃~+85℃,与常规电池相比,锂-亚硫 酰氯电池的安全性更高,在智能表计、ETC以及石油钻井等行业有广泛应用前景。未来锂-亚硫酰氯电池的应用范围进一步拓展,为了能够顺应未来各行业发展要求,在电池研发中应寻找一种有助于控制成本且脉冲更高、稳定性更强的电池。 在这一背景下,锂-亚硫酰氯电池的研发与组装过程主要包括以下几个方面:(1)在正极组装中。现阶段大部分电池在制备中选择的颗粒正极为2-4mm,经下料机 将颗粒做多次下料后,最终将其压实在钢壳中,这个制备过程存在明显弊端,主 要表现为:颗粒正极的静电作用强,若在制备过程中无法做好现场质量控制,则 在下料压实期间会导致正极飞出壳外;或者材料夹杂在隔膜片或者负极中,严重 情况下可能导致电池短路,影响其性能;或者因为分多次下料炭包内部而导致断层,最终导致压实密度分布不均匀,影响电池性能。(2)从集流方式来看,现 阶段主流电池结构的集流方式主要是在单镍针上焊接集流网的焊接工艺,或者经 一体化弯曲集流网实现集流。这种工艺存在明显不足,一方面该工艺的加工过程

磷酸铁锂

磷酸铁锂资料,有兴趣看一下。 磷酸铁锂 功能用途 磷酸铁锂电极材料主要用于各种锂离子电池. 磷酸铁锂性能 1.高能量密度,其理论比容量为170mAh/g,产品实际比容量可超过140 mAh/g(0.2C, 25°C); 2.安全性,是目前最安全的锂离子电池正极材料;不含任何对人体有害的重金属元素; 3.寿命长。在100%DOD条件下,可以充放电2000次以上; (原因:磷酸铁锂晶格稳定性好,锂离子的嵌入和脱出对晶格的影响不大,故而具有良好的可逆性。存在的不足是电子离子传到率差,不适宜大电流的充放电,在应用方面受阻。解决方法:在电极表面包覆导电材料、掺杂进行电极改性。) 4.记忆效应; 5.充电性能,磷酸铁锂正极材料的锂电池,可以使用大倍率充电,最快可在1小时内将电池充满。 国内国际磷酸铁锂材料生产商: 国内:天津斯特兰北大先行湖南瑞翔苏州恒正其中天津斯特兰现在材料稳定批量产业化生产北大先行小批量生产国际:加拿大Phostech、美国Valence、美国A123、日本sony. 其中A123规模最大且得到美国的大力资助。

新颖性及特点 磷酸铁锂是一种新型锂离子电池电极材料。目前全球已经有很多厂家开始了工业化生产,国外美国Valence(威能)公司和A123(高博),国内天津斯特兰,北大先行等。其特点是放电容量大,价格低廉,无毒性,不造成环境污染。世界各国正竞相实现产业化生产。 但是其振实密度低,影响电容量。 目前主要的生产方法为活法,产品指标不稳定。磷酸铁锂的比表面积也是相当重要的,磷酸铁锂比表面积研究和相关数据报告中,只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的,因为国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的。(GB.T 19587-2004)-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积测定分析有专用的比表面积测试仪,国内比较成熟的是动态氮吸附法,现有国产仪器中大多数还只能进行直接对比法的,F-Sorb 2400比表面积测试仪是真正能够实现BET法检测功能的仪器(兼备直接对比法),更重要的F-Sorb 2400比表面积测试仪是迄今为止国内唯一完全自动化智能化的比表面积检测设备,其测试结果与国际一致性很高,稳定性也很好,同时减少人为误差,提高测试结果精确性。 锂离子动力电池的性能主要取决于正负极材料,磷酸铁锂作为锂离子电池材料是近几年才出现的事,国内开发出大容量磷酸铁锂电池是2005年7月。其安全性能与循环寿命是其它材料所无法相比的,这些也正是动力电池最重要的技术指标。1C充放循环寿命达2000次。

锂亚硫酰氯电池原理介绍

锂亚硫酰氯电池专题研究 ★Li/SOCl2电池的优点:1,比能量很大:由于既是溶剂又是正极活性物质,其比能量一般可达420Wh/Kg,低速率放电时最高达650Wh/Kg;2,电压很高:电池开路电压为3.65V,以1mA/cm2,放电时,电压可保持在3.3V,90%的容量范围内电压保持不变;3,比功率大:电池能以10mA/cm2或更高电流密度放电;4,电压精度高:常温中等电流密度放电时放电曲线极为平坦;5,高低温性能好:一般可在-40—50℃内正常工作,甚至在-50—150℃内也能工作;-40℃时的容量约为常温容量的50%;6,贮存性能好:一般可湿搁置5年或更长时间;7,全密封设计;8,电池无内压:开始时无内压,直到放电终了时,才出现一定的压力。★Li/SOCl2电池的缺点:1,电压滞后:在长期常温或常温贮存后,再以较大电流放电时,工作电压急剧下降,然后缓慢回复到正常2,安全性问题:尽管采取了某些措施,仍有可能在放电态贮存,高温放电时发生无法控制的热量噴发而发生爆炸3,价格较贵4,环境污染:SOCl2吸水后分解成盐酸和二氧化硫,腐蚀性极强,所以生产地点必须通风良好 ★SOCl2(Thionyl Chloride)的性质:SOCl2是一种液态的共价无机化合物,它在电池中既作为正极反应物,又作为电解质溶液中的溶剂。SOCl2是一种淡黄色至红色液体,密度1.638,沸点78.8℃,熔点-105℃。能与苯,氯仿,四氯化碳等混溶,在水中分解而成亚硫酸和盐酸,受热分解而成为二氧化硫,氯气和一氧氯化硫,可由二氯化硫与三氧化硫作用而成,常温下为液态。 ★Li/SOCl2电池工作原理:Li/SOCl2电池以锂为负极,碳作为正极,无水四氯铝酸锂(LiAlCl4)的SOCl2溶液为电解液,SOCl2又是正极活性物质。采用聚丙烯毡或玻璃纤维纸作为隔膜,其开路电压为3.65V,电池体系可用下式表示:Li/LiACl4-SOCl2/C负极:4Li=4Li+ +4e 正极:2SOCL2 +4e=2SO2 +4Cl- 2SO→←(SO)2 (SO)2→←S+SO2电池总反应:4Li + 2SOCl2→4LiCl + S + SO2SO2全部溶解于SOCl2中,S大量析出,沉积在正极碳黑中,LiCl 是不溶的。此种电池,Li与SOCl2接触,即会发生如下反应:8Li + 4SOCl2 →6LiCl + Li2S2O4 + S2Cl2 或8Li + 3SOCl2 →6L iCl + Li2SO3 +2S正因为有这种反应,虽然Li/SOCl2电池的正极活性物质SOCl2紧紧包围着负极,但是实际上并没有发生短路现象,这是因为负极表面形成了一层极薄的致密的LiCl保护膜(一次膜),这层膜具有电子绝缘性,对离子可以穿透,从而防止了外部的SOCl2与锂的进一步反应,使锂在SOCl2电解液中变得十分稳定,随着环境温度的升高和电池贮存时间的延长,一次膜会逐渐扩大变厚形成所谓二次膜,电池也就具有很好的贮存寿命。也因此,使得Li/SOCl2电池有比较严重的电压滞后现象,这种滞后现象使电

高考电化学专题复习知识点总结完美版

一、原电池的工作原理 装置特点:化学能转化为电能; ①、两个活泼性不同的电极; 形成条件:②、电解质溶液一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应; 原③、形成闭合回路或在溶液中接触 电④、建立在自发进行的氧化还原反应基础之上 池负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应; 原基本概念:正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应; 理电极反应方程式:电极反应、总反应; 氧化反应负极铜锌原电池正极还原反应 反应原理 Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=2H 2 ↑ 电解质溶液 二、常见的电池种类 电极反应:负极锌筒Zn-2e-=Zn2+ 正极石墨2NH 4 ++2e-=2NH 3 +H 2 ↑ ①普通锌——锰干电池总反应:Zn+2NH 4 +=Zn2++2NH 3 +H 2 ↑ 干电池:电解质溶液:糊状的NH 4 Cl 特点:电量小,放电过程易发生气涨和溶液 ②碱性锌——锰干电池 电极反应:负极锌筒Zn-2e- +2OH- =ZnOH 2 正极石墨2e-+2H2O +2MnO2= 2OH-+2MnOOH 氢氧化氧锰 总反应:2 H2O+Zn+2MnO2= ZnOH 2 +2MnOOH 溶 解 不 断

电极:负极由锌改锌粉反应面积增大,放电电流增加;使用寿命提高 电解液:由中性变为碱性离子导电性好; 正极PbO 2 PbO 2+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O 负极Pb Pb+SO 42--2e - =PbSO 4 总反应:PbO 2+Pb+2H SO 4 2PbSO 4+2H 2O 电解液:cm 3~cm 3的H 2SO 4 溶液 特点:电压稳定, 废弃电池污染环境 Ⅰ、镍——镉Ni ——Cd 可充电电池; 其它 负极材料:Cd ;正极材料:涂有NiO 2,电解质:KOH 溶液 NiO 2+Cd+2H 2O NiOH 2+ CdOH 2 Ⅱ、银锌蓄电池 正极壳填充Ag 2O 和石墨,负极盖填充锌汞合金,电解质溶液 KOH; 反应式为: 2Ag+ZnOH 2 ﹦ Zn+Ag 2O+H 2 锂亚硫酰氯电池Li-SOCl 2:8Li+3SOCl 2 = 6LiCl+Li 2SO 3+2S 锂电池 用途:质轻、高能比能量高、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命, 广泛应用于军事和航空领域; ①、燃料电池与普通电池的区别 不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是工作时不断从外界输入,同时 燃 料 电极反应产物不断排出电池; 放电 充电放电 放电` 充电 放电 ` 充电 放电`

2023年中国锂亚锂锰电池行业发展现状及市场前景分析预测报告

2023年中国锂亚锂锰电池行业发展现状及市场前景分析预测报告 内容概况:锂亚锂锰电池广泛应用于各类智能表计(包括电表、水表、气表和热量表等)、智能交通、智能安防、医疗器械、E-call、石油钻探、定位追踪、胎压监测系统(TPMS)、射频识别(RFID)等各种应用领域,随着物联网行业的发展,其市场规模有望进一步扩容。2022中国锂亚锂锰电池市场规模为39.2亿元,同比增长7.72%,2015年到2022年市场规模复合增长率为7.26%,始终保持增长态势。 关键词:锂亚锂锰电池市场规模、锂亚锂锰电池发展背景 一、行业概况 锂亚电池全名叫锂亚硫酰氯电池,Li- SOCl2,正极是亚硫酰氯,开路电压3.6V,终止电压在2.0V。锂锰电池全名叫锂二氧化锰电池,Li-MnO2,锂二氧化锰电池是指以锂为

负极,二氧化锰为正极的一类电池。二氧化锰电池低倍率和中倍率放电性能好,价格便宜,安全性能好,与常规电池有竞争力,所以是首先商品化的一种锂电池。锂亚电池和锂锰电池都是属于一次性锂电池,即电池本身的容量耗完之后不可再充电。 我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,推动高质量发展,要牢牢把握供给侧结构性改革的主线,加强自主创新,抓住新技术、新产业、新业态不断涌现的历史机遇,促进新旧动能转换和产业结构升级。近年来国家多次在纲领性文件中体现对行业的重视与扶持,随着下游应用市场利好政策频出,行业未来的市场应用空间巨大,有利于行业内企业的快速发展。

锂亚锂锰电池行业上游原材料包括金属锂、电解质溶液等;下游可应用于智能燃气表、水表、电子医疗设备、火警报警器等等。

锂亚锂锰电池能够广泛应用于医疗、工业、民用市场及航空航天及国防市场。锂亚锂锰电池提供的高能量密度相当于碱性电池的三倍,同时锂亚锂锰电池通常具有至少5 年以上的存储寿命。锂亚锂锰电池有宽广的工作温度范围,从零下55 摄氏度到超过120 摄氏度,使锂亚锂锰电池适合于各种极端的大气条件。锂亚锂锰电池在放电电压和电流功率方面显著优于碱性和碳性化学体系电池,因此,锂亚锂锰电池能够广泛应用于医疗、工业、民用市场及航空航天及国防市场。

锂离子电池基础知识

锂离子电池基础知识

锂离子电池基础知识 1.什么叫锂电池 锂电池主要是指在电极材料中使用了锂元素作为主要活性物质的一类电池。以这个定义来看,锂电池是指一类电池,包括锂原电池与锂二次电池。一次电池是不能充电重复使用的,二次电池是可以多次充放电使用的。锂原电池主要有锂锰电池、锂硫电池(当然也有二次锂硫电池)、锂亚硫酰氯电池、锂硫酰氯电池等。手表、计算器、计算机主板CMOS中用到的三伏锂电池,主要是锂锰电池。其它的锂原电池在民用中好象不多见。我们通常所说的锂电池,如手机锂电池,笔记本锂电池,属于锂二次电池。锂二次电池也有多种,但最常见的锂离子二次电池,简称锂离子电池。 2.锂离子电池的历史 锂离子电池的历史是很短的,从1990年左右SONY推出第一块用碳素作为负极材料的锂电池以来,至今也不过十多年的历史。现在市场上的锂离子电池主要有两种,一种为液态锂离子电池,通常以钢壳或铝壳包装;另一种为聚合物锂离子电池,简称聚锂电池,通常采用铝塑复合

膜包装。 锂离子电池在结构上主要有五大块:正极、负极、电解液、隔膜、外壳与电极引线。 3.一次电池和二次电池还有其他的区别吗? 另一明显的区别就是它们能量和负载能力,以及自放电率,二次电池能量远比一次电池高,然而他们的负载能力相对要小。 4. Li-ion电池的优缺点是什么? 充电电池寿命较长,可循环1000次以上,虽然价格比干电池贵,但如果经常使用的话,是比较划算的。充电电池的容量比同规格的碱锰电池或锌碳电池低,比如,他们放电较快。 另一缺点是由于他们几近恒定的放电电压,很难预测放电何时结束。当放电结束时,电池电压会突然降低。假如在照相机上使用,突然电池放完了电,就不得不终止。但另一方面可充电电池能提供的容量比大部分一次电池高。但Li-ion 电池却可被广泛地用照相器材中,因为它容量高,能量密度大,以及随放电深度的增加而逐渐降低的放电电压。 5.充电电池是怎样实现它的能量转换? 每种电池都具有电化学转换的能力,即将储

高中化学原电池燃料电池汇总

化学原电池复习攻略 (一)书上有的或提及过的打号为只提及过名称的,了解即可 碱性锌锰干电池:负极—Zn、正极—C、电解液KOH、MnO2的糊状物负极: 正极: 化学方程式Zn+2MnO2+2H2O==ZnOH2+MnOOH或Mn2O3 └─观察对比普通锌锰干电池:不要求掌握,科学家对其化学过程尚未完全了解 负极—Zn、正极—C、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物 负极:Zn–2e-==Zn2+氧化反应 正极:2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O还原反应 化学方程式Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑知道其缺点为会放出氨气 银锌电池纽扣电池:负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH 负极: 正极: 化学方程式Zn+Ag2O+H2O==ZnOH2+2Ag 锂亚硫酰氯电池负极--金属锂、正极--石墨、电解液LiAlCl4-SOCl2负极:8Li-8e-=8Li+氧化反应 正极:3SOCl2+8e-=SO32-+2S+6Cl-还原反应 化学方程式8Li+3SOCl2===Li2SO3+6LiCl+2S, 铅蓄电池:负极—Pb正极—PbO2电解液—浓硫酸 放电时负极:

正极: 充电时阴极: 阳极: 总化学方程式Pb +PbO 2+2H 2SO 4 充电 放电2PbSO 4+2H 2O 镍--镉电池负极--Cd 、正极—NiOOH 、电解质溶液为KOH 溶液 放电时负极: 正极: 充电时阴极: 阳极: 总化学方程式Cd+2NiOOH+2H 2O 充电 放电CdOH 2+2NiOH 2 氢--镍电池:负极-LaNi 5储氢合金、正极—NiOOH 、电解质KOH+LiOH 放电时负极:LaNi 5H 6-6e —+6OH –==LaNi 5+6H 2O 氧化反应 正极:6NiOOH+6e —+6H 2O==6NiOH 2+6OH –还原反应 充电时阴极:LaNi 5+6e —+6H 2O==LaNi 5H 6+6OH –还原反应 阳极:6NiOH 2-6e —+6OH –==6NiOOH+6H 2O 氧化反应 总化学方程式LaNi 5H 6+6NiOOH 放电LaNi 5+6NiOH 2 二燃料电池 注意介质不同对产物的影响利用电解质提供的离子配平; 一、氢氧燃料电池 氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂Pt 或石墨做电极材料,负极通入H 2,正极通入O 2,总反应为:2H 2+O 2===2H 2O 电极反应特别要注意电解质,有下列三种情况: 1、电解质是KOH 溶液碱性电解质 NiOH 2+CdOH 2

锂电池总结报告

锂电池总结报告 “锂电池”,是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、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。随着科学技术的发展,现在锂电池已经成为了主流。 锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。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:Li+MnO2=LiMnO2。锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。充电正极上发生的反应为: LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(电子),充电负极上发生的反应为: 6C+XLi++Xe- = LixC6,充电电池总反应:LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+Li x C6。锂电池的负极通常为锂或锂合金金属,正极可为氟化石墨、热处理过的二氧化锰、亚硫酰氯、硫化铁、氧化铜。而锂离子电池正极可为LiCoO2、Li2MnO3、LiFePO4、Li2FePO?F,负极材料多为石墨,新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料,大体分为以下几种:第一种是碳负极材料:实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料,如

人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等;第二种是锡基负极材料:锡基负极材料可分为锡的氧化物和锡基复合氧化物两种,氧化物是指各种价态金属锡的氧化物,没有商业化产品;第三种是含锂过渡金属氮化物负极材料,没有商业化产品;第四种是合金类负极材料:包括锡基合金、硅基合金、锗基合金、铝基合金、锑基合金、镁基合金和其它合金,没有商业化产品。第五种是纳米级负极材料:纳米碳管、纳米合金材料;第六种纳米材料是纳米氧化物材料:使用纳米氧化钛和纳米氧化硅添加在以前传统的石墨,锡氧化物,纳米碳管里面,极大地提高锂电池的充放电量和充放电次数。 锂电池芯过充到电压高于 4.2V 后,会开始产生副作用。过充电压愈高,危险性也跟着愈高。锂电芯电压高于 4.2V 后,正极材料内剩下的锂原子数量不到一半,此时储存格常会垮掉,让电池容量

磷酸铁锂电池电解质的研究进展

锂离子电池电解质的研究进展 摘要 电解质作为电池的3个重要组成部分之一,是完成电化学反应不可缺少的部分,它的性能好坏直接影响了锂离子电池的性能的优化和提高。本文综述了锂离子电池电解质的分类和性能指标,简单介绍各类电解质的研究进展,讨论了电解质应具备的性质及发展方向。 关键词:锂离子电池 液体电解质 固体电解质 熔融盐电解质 导论 锂离子电池概论 锂离子电池简介 锂离子电池(Lithium Ion Battery ,缩写为LIB )又称锂电池,根据锂离子电池所用电解质材料不同,锂离子电池可以分为液态锂离子电池(lithium ion battery, 简称为LIB)和聚合物锂离子电池(polymer lithium ion battery, 简称为LIP)两大类。其中,液态锂离子电池是指Li+嵌入化合物为正、负极的二次电池。电池正极采用锂化合物2LiCoO 或24LiMn O ,负极采用锂-碳层间化合物。 锂离子电池的优点:(1)输出电压高,采用低嵌锂电位材料作负极,高嵌锂电位材料作正极,单体电池的工作电压高达3.7-3.8V (磷酸铁锂的是3.2V ),是Ni-Cd 、Ni-H 电池的3倍。(2)比能量大,目前能达到的实际比能量为555Wh/kg 左右,即材料能达到150mAh/g 以上的比容量(3--4倍于Ni-Cd ,2--3倍于Ni-MH ),已接近于其理论值的约88%。(3)安全性能好,无公害,无记忆效应。作为Li-ion 前身的锂电池,因金属锂易形成枝晶发生短路,缩减了其应用领域:Li-ion 中不含镉、铅、汞等对环境有污染的元素:部分工艺(如烧结式)的Ni-Cd 电池存在的一大弊病为“记忆效应”,严重束缚电池的使用,但Li-ion 根本不存在这方面的问题。(4)循环寿命长,一般均可达到500次以上,甚至1000次以上,磷酸铁锂的可以达到2000次以上。对于小电流放电的电器,电池的使用期限,将倍增电器的竞争力。(5)自放电小,首次充电过程中在电极表面形成固体电解质界面膜,允许离子通过但不允许电子通过,因此可以较好地阻止自放电。室温下充满电的Li-ion 储存1个月后的自放电率为2%左右,大大低于Ni-Cd 的25-30%,Ni 、MH 的30-35%。(6)可快速充电,工作范围温度高。(7)对环境友好。 锂离子电池的工作原理 从锂离子二次电池的工作原理上来说,锂离子二次电池是一种锂离子差 电池,充放电过程就是锂离子从一个电极脱嵌,到另一个电极嵌入的程。 下面我们以商业化的液体电解质锂离子电池为例(如图1.1),介绍它的工作原理。 其中,正极材料为2LiCoO ,负极材料为石墨,电解质材料为6LiPF EC DEC -+。 充电时,锂离子从正极脱嵌,释放出一个电子,通过电解质的传输,嵌入

锂电池行业分析

锂电池行业分析 中国锂电池行业分析第一章锂电池相关概念 1 锂电池的定义及分类 2 锂离子电池的结构与特性第二章锂电池材料发展概况 1 正极材料 2 负极材料 3 电解液 4 隔膜 5 锂电池材料发展分析第三章新能源汽车动力锂电池产业发展分析1 各类动力电池发展现状 2 车用锂电池产业发展分析第四章深圳锂电池产业发展分析 1 深圳锂电池产业的地位 2 比亚迪车用电池第五章锂电池行业发展前景预测 1 动力锂电池产业链概述 2 新能源汽车拉动的锂电池材料需求预测 3 动力锂电池行业发展前景第一章锂电池相关概念一、锂电池的定义及分类 1、锂电池的定义锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。最早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生使用以下反应 LiMnO2LiMn2 该反应为氧化还原反应放电。由于锂金属的化学特性非常活泼使得锂金属的加工、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。但现在锂电池已经成为了主流。 2、锂电池的分类锂电池也分为两大类不可充电的及可充电的两类。不可充电的电池称为一次性电池它只能将化学能一次性地转化为电能不能将电能还原回化学能或者还原性能极差。而可充电的电池称为二次性电池也称为蓄电池。它能将电能转变成化学能储存起来在使用时再将化学能转换成电能它是可逆的。锂原电池是不能充电重复使用的二次电池是可以多次充放电使用的。锂原电池主要有锂锰电池、锂硫电池、锂亚硫酰氯电池、锂硫酰氯电池等。手表、计算器、计算机主板CMOS 中用到的3V 锂电池主要是锂锰电池。而通常所说的锂电池如手机锂电池笔记本锂电池属于锂二次电池。锂二次电池中最常见也是应用最广泛的是锂离子二次电池简称锂离子电池。二、锂离子电池结构与特性由于锂离子电池具备可反复充放电的性质而且在其工作过程中碳排放为零因此在日常生活中特别是大型储能设备如车载用电池中得到广泛应用。另外由于锂离子电池环保安全及循环使

动力电池研发专家名录

动力电池研发团队 一、天津电源研究所(电子第十八研究所) 1、领军人物 汪继强:任信息产业部电子十八所副总工程师。从事电池、燃料电池和相关材料研究。曾先后主持锂电池、燃料电池等若干国家科技攻关项目或预研项目的研制任务。1982-1985年曾公派美国斯坦福大学从事新型电池的研究工作。先后发表论文40余篇。1985年以来,担任十八所副总工程师,先后主持若干国家重大研究项目,包括863新型贮氢材料及Ni/Mn电池产业化攻关、国家计委和国家科委锂离子电池产业化技术攻关等。Ni/Mn电池研究成果获部级科技进步二等奖。1999年,锂离子电池成果获得部级科技进步一等奖,2000年正在申报国家科技进步二等奖。 2、研究成果 中国天津电源研究所建于1958年,是我国最大的综合性化学与物理电源研究所。该所主要研究把化学能、光能、热能转换成电能的技术和电子能源系统技术,现已研制出空间及地面用电源系统以及锂电池、镉镍和氢镍电池、锌银电池、密封铅酸电池、热电池、太阳电池、半导体制冷组件及温差发电器等400多种规格的产品,这些产品已广泛用于各种卫星、尖端武器、工业控制、通信、广播、交通、电子仪器和家用电器等各个领域,其中有100多项分获部级以上科技成果奖,其中包括国家科技进步特等奖。 该所自70年代便成立锂电池专业技术研究室,是国内最早研究锂电池技术的单位。研究室技术力量雄厚,始终跟踪国际前沿技术,研制开发了锂亚硫酰氯原电池系列、锂锰原电池和锂离子蓄电池等多种系列的锂电池产品,有方形、圆柱形、硬币式等几十种规格。该所研制的锂电池已经在军事和民用方面获得许多应用。在军事方面,应用在通讯电台、保密机、声纳发生器、各种水雷、地雷引

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