嵌入和脱出来进行充放电；
离子电池的组成
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01锂离子电池概述
八、锂离子电池的组成
锂离子电池的结构一般包括以下部件:正极、负极、电解质、隔膜、正极引线、负极引线、中心端子、 绝缘材料、安全阀、PTC (正温度控制端子)、电池壳。 以圆柱形锂离子电池为例，其结构如图2-2 (a)所示，扣式电池的结构与圆柱形电池的结构相似。方形 锂离子电池的结构如图2-2 (b)所示。聚合物锂离子电池的结构如图2-2 (c)所示。
以LiCoO2为例：
充电 放电
充电 放电
充电 放电
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01锂离子电池概述
七、锂离子电池与锂原电池（锂电池）的主要区别
1. 锂电池是一次电池，不可充电；锂离子电池是二次电池，可充电； 2. 在负极材料的选择上，锂电池（锂原电池或者锂金属电池）使用锂金属或者锂合金为负极，
而锂离子电池主要选择的是石墨类材料。 3. 原理不同：锂电池是锂做负极发生的氧化还原反应；锂离子电池是通过锂离子在石墨负极上
能刺透在正负极之间起电子绝缘作用的隔膜，最终触到正极，造成电池内部短路，引起安全问题。 4. 1980年，M. Armand 提出了“摇椅式”二次锂电池的设想，即正负极材料采用可以储存和交换锂离子的
层状化合物，充放电过程中锂离子在正负极之间穿梭，从一边“摇”到另一边，往复循环，相当于锂的 浓差电池。 5. 在20世纪80年代初期，Goodenough 合成了 LiMO2 (M=Co、Ni、Mn) 化合物，这些材料均为层状化 合物，能够可逆地嵌入和脱出锂，后来逐渐发展成为二次电池的正极材料。这类材料的发现改变了二 次锂电池锂源为负极的传统思想。
锂离子电池的工作原理就是指其充放电原理。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，到达负极的锂离子 就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电 容量越高。放电时，锂离子从负极脱嵌进入正极。
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01锂离子电池概述
六、锂离子电池电极反应
二次电池的自放电又称荷电保持能力，二次电池充放电循环可达数千次到上万次。 2、环保方面：一次电池使用后就必须废弃，没法循环利用，处理不当还会对环境造成污染。
二次电池可反复充电使用，二次电池产生的废弃物不到一次电池的千分之一，提高了资源 利用率。 3、内阻方面：一次电池内阻较大，在小电流、间歇性放电的条件下，一次电池的质量比容量大 于普通二次电池。二次电池的内阻较小，当放电电流大于800mAh时，二次电池的放电性能高于 一次电池。
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01锂离子电池概述
九、锂离子电池的优缺点
优点：①工作电压高。 ②比能量高。 ③充放电寿命长。④自放电小。⑤无记忆效应。⑥对环境无 污染。
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01锂离子电池概述
九、锂离子电池的优缺点
各种蓄电池的能量密度对比： 能量密度（Energy density）是指在一定的 空间或质量物质中储存能量的大小。 电池的能量密度：电池的平均单位体积或质 量所释放出的电能。
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01锂离子电池概述
一、电池
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01锂离子电池概述
二、电池的应用
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01锂离子电池概述
三、锂离子电池发展背景
1. 锂是自然界最轻的金属元素，具有较低的电极电位-3.045V (vs.SHE) 和高的理论比容量 3860mA·h/g。 因此，以锂为负极组成的电池具有电压高和能量密度大等特点。
2. 锂一次电池的研究始于20世纪50年代，于70年代进入实用化。 3. 因其使用金属锂作为负极带来了许多问题，特别是在反复的充放电过程中，金属锂表面生长出锂枝晶，
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01 锂离子电池概述
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01锂离子电池概述
一、电池
电池是一种利用电化学的氧化-还原反应，进行化学能------电能之间转换的储能装置。
锌锰干电池
一次电池
纽扣电池
锂原电池 电池
铅酸电池
二次电池
镍氢电池
锂离子电池
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01锂离子电池概述
一、电池
一次电池与二次电池的区别： 1、放电方面：一次电池的自放电小，一次电池只能放电一次，不可充电循环使用。
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01锂离子电池概述
八、锂离子电池的组成
（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 。
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01锂离子电池概述
四、锂原电池工作原理
锂原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 正极反应：MnO2-e-MnO2负极反应：Li+ e-Li+
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五、锂离子电池工作原理
锂离子电池是指分别用两个能可逆地嵌入与脱嵌锂 离子的化合物作为正负极构成的二次电池。
新能源材料与技术
New Energy Materials& Technology
2020.8
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目录
CONTENTS
01 绪论 02 锂离子电池材料 03 太阳能电池材料 04 燃料电池材料 05 核能材料
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目录
CONTENTS
01 锂离子电池概述 02 正极材料 03 负极材料 04 隔膜材料 05 电解质
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01锂离子电池概述
九、锂离子电池的优缺点
锂离子电池也有一些不足之处，主要表现如下： ①成本高，主要是正极材料LiCoO2的价格高。 ②必须有特殊的保护电路，以防止过充。 ③与普通电池的相容性差，一般在需要3节普通电池的情况下才能用锂离子电池替代。