2固态锂电池的现状与研究

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1、固态锂电池的现状与研究中文摘要：目前商业化的锂离子电池之能量密度约为镍镉碱性电池的二倍以上。而高能量密度电池的关键在于高负载容量之电极材料的开发，对于可逆的电极材料而言，具有层狀或隧道结构等开放性结构材料为最适用。在锂离子二次电池中，此类结构提供了锂离子容易进出的管道与快速的迁移率，可增加电池的循环寿命。关键字：锂电池、正极材料、负极材料目录第一章正极材料 1-1研究动机------------------------------------------------------------------31-2正极材料简介-----

2、-------------------------------------------------------31-3正极制造技术------------------------------------------------------------51-4工作原理------------------------------------------------------------------51-5好处---------------------------------------------------------------

3、---------8第二章负极材料2-1负极材料介绍------------------------------------------------------------102-2负极的制作技术---------------------------------------------------------10第三章锂电池回收与再处理3-1锂电池可能造成的污染与危害----------------------------------------263-2回收与再处理--------------------------------

4、-----------------------------26参考文献                                                   第一章正极材料1-1研究动机锂离子二次电池相较于其他电池，具有高能量密度、高工作电压及放电特性平稳等优点，现今的缺点则在于价格高及安全性较低，因此世界各国正积极研发，以其期改善性能并降低成本以符合市场需求。1-2正极材料简介 种类LiCoO2LiNiO2LiMn2O4重量能量密度阶段﹝mAh/g﹞开发135~145135~180110~120实用阶段120~13

5、0***110~120热安定性稍微安定较不安定不安定安全性复杂设计复杂设计简单蕴藏量稀少较多丰富价格高中低合成困难度合成容易合成较难合成困难电池性能佳尚可差工作电压﹝V﹞3.7~4.13.6~4.03.8~4.3密度g/cm35.004.784.28                                                             在结构方面，锂钴氧化物(LiCoO2)（图1-1）和锂镍氧化物(LiNiO2)具有极为相同的构造，均可视为類似α-NaFeO2的层狀结构。（图1-1）(LiCoO2

6、)锂锰氧化物(LiMn204)（图1-2）则是類似尖晶石构造，具有尖晶石构造的锂锰氧化(LiMn204)在充放电下的结构安定性较佳，大的放电速率与放电深度(depthofdischarge,DOD)下最为稳定，较不易崩溃而使结构产生变化。（图1-2）(LiMn204)                                                                    1-3正极制作技术锂钴氧化物：最常見的制法是直接以锂的碳酸盐和钴的碳酸盐類或钴的氧化物混合后，在空气中将温度加热至850℃锻烧20小

7、时。Li2CO3+Co2O32LiCoO2+CO2锂镍氧化物：它的合成方法可以由lithiumhydroxides﹝LiOH﹞、Li2CO3、nickelhydroxide﹝Ni(OH)2﹞、nickelcarbonate﹝NiCO3﹞及nickeloxide﹝NiO﹞来制备。一般有兩种制造方法，一为固态烧结法：将上述的锂和镍的化合物混合，在约750℃的温度下通入空气烧结而成。二为溶液法：是将锂化合物溶在镍的溶液中，经干燥锻烧即可合成。锂锰氧化物：LiMn204在天然界中蕴藏量比起LiCoO2和LiNiO2的含量算是相当丰富了，因

8、此只要经过适当的处理便可以得到。但一般要得到较纯的LiMn204常以兩种方法來制备，一为固态法：混合MnO2及锂化合物，在适当温度锻烧而成。二为溶液法：将锂盐及锰盐溶于水中，控制pH值使之完全溶解或形成凝胶，再利用喷雾干燥或直接锻烧形成。1-4工作