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锂电池的放电原理是什么?
锂电池的放电原理是:锂电池在放电时负极上的锂原子会分解成电子和锂离子,电子会通过外电路到达正极,锂离子会通过隔膜到达正极。以下是关于锂电池的一些其他内容介绍:,1、锂电池是一种可以充电的电池。,2、锂电池由正极,负极,隔膜,电解液组成。,扩展内容:,1、锂电池的正极有很多种,最常见的是三元锂电池和磷酸铁锂电池。,2、在充电时,在外界电源的作用下正极上的锂原子会分解成电子和锂离子。这样锂离子会通过隔膜移动到负极,电子会通过外电路移动到负极。到达负极的锂离子遇到电子之后会形成锂原子。
三元锂电池充电放电的原理?
锂电池是几年出现的金属锂蓄电池的替代产品,它的阳极采用能吸藏锂离子的碳极, 放电 时,锂变成锂离子,脱离电池阳极,到达锂电池阴极。锂离子在阳极和阴极之间移动,电极 本身不发生变化。这是锂电池与金属锂电池本质上的差别。锂电池的阳极为石墨晶体,阴极 通常为二氧化锂。充电时,阴极中锂原子电离成锂离子和电子,并且锂离子向阳极运动与电 子合成锂原子。放电时,锂原子从石墨晶体内阳极表面电离成锂离子和电子,并在阴极处合 成锂原子。所以,在该电池中锂永远以锂离子的形态出现,不会以金属锂的形态出现,所以 这种电池叫做锂电池
锂离子电池工作原理
锂离子电池以碳素材料为负极,以含锂的化合物作正极,没有金属锂存在,只有锂离子,这就是锂离子电池。锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称。锂离子电池的充放电过程,就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。
在锂离子的嵌入和脱嵌过程中,同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌(习惯上正极用嵌入或脱嵌表示,而负极用插入或脱插表示)。在充放电过程中,锂离子在正、负极之间往返嵌入/脱嵌和插入/脱插,被形象地称为“摇椅电池”。
当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。
同样,当对电池进行放电时(即我们使用电池的过程),嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回正极。回正极的锂离子越多,放电容量越高。
电池的组成部分
(1)正极——活性物质一般为锰酸锂或者钴酸锂,镍钴锰酸锂材料,电动自行车则普遍用镍钴锰酸锂(俗称三元)或者三元+少量锰酸锂,纯的锰酸锂和磷酸铁锂则由于体积大、性能不好或成本高而逐渐淡出。导电集流体使用厚度10-20微米的电解铝箔。
(2)隔膜——一种经特殊成型的高分子薄膜,薄膜有微孔结构,可以让锂离子自由通过,而电子不能通过。
(3)负极——活性物质为石墨,或近似石墨结构的碳,导电集流体使用厚度7-15微米的电解铜箔。
(4)有机电解液——溶解有六氟磷酸锂的碳酸酯类溶剂,聚合物的则使用凝胶状电解液。
(5)电池外壳——分为钢壳(方型很少使用)、铝壳、镀镍铁壳(圆柱电池使用)、铝塑膜(软包装)等,还有电池的盖帽,也是电池的正负极引出端 [3] 。
以上内容参考百度百科-锂离子电池
三元锂电池反应方程式是什么?
锂离子电池是建立在RCB理论的基础上的。锂离子电池的正负极均采用可供锂离子(Li+)自由脱嵌的活性物质,充电时Li+从正极脱嵌通过聚合物电解质到达负极,得到电子后与碳材料结合变为Li×C6,放电时,锂离子自负极析出,通过电解质,到达正极,重新回到层状钴酸锂的骨架中,恢复到充电前的状态。
充放电时离子的往返的嵌入、脱嵌正像摇椅一样摇来摇去,故有人又称锂离子电池为“摇椅电池”,又叫RCB电池(英文RockingChairBatteries的缩写)。
在用LiCoO2做正极,石墨做负极场合的可充锂二次电池的构造为C∣ES∣LiCoO2(ES:Li+传导性有机电解液)。
以上组成的电池的端电压是零伏,但在含有LiBF4,LiPF6等锂离子的支持的非水溶剂中,充电时根据反应LiCoO2+6C→CoO2+LiC6的反应,因正、负极材料的活化蓄了电的二次电池则成为:LiC6∣SE∣CoO2。在这个电池中正极反应、负极反应和全电池反应分别以1-3式表示。
正极反应:CoO2+Li++e→LiCoO2(1)
负极反应:LiC6→Li++e+6C(2)
全反应:CoO2+LiC6→LiCoO2+6C(3)
化学上而言,负极的充电反应是锂和石墨层间化合物(G∣C)生成的嵌入反应(石墨的还原),放电反应是脱嵌反应(氧化)。
石墨层间Li嵌入作用的第一阶为Li-GIC化学计量组成LiC6,生成LiC6所必须的电容量372mAh/g称做石墨的理论容量。探索单位体积、单位重量能填充更多的可逆电容量的锂离子的碳材料,就是开发更高能量密度、更高效率的锂二次电池。