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1、锂离子电池及其材料本文由yufesnack贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。2002-09,34(5) 薄胜民 锂离子电池及其材料 19锂离子电池及其材料薄胜民(天津化工研究设计院,天津300131)摘要:介绍了锂离子电池的基本原理及特点,锂离子电池的开发过程和制造过程,重点从锂离子电池的正极材料,负极材料,电解液,粘合剂,隔膜等组成部分从化工生产的角度介绍了锂离子电池。并简要介绍了锂离子电池及其材料在我国的发展现状,展望了其发展前景。 关键词:锂离子;电池
2、;材料 中图分类号:TQ131.1+1 文献标识码:A 文章编号:1006-4990(2002)05-0019-02LithiumionbatteryanditsmaterialsBOShengmin(TianjinResearch&DesignInstituteofChemicalIndustry,Tianjin300131)Abstract:Thebasicprincipleandcharacteristicsoflithiumionbatterypreparatingprocessareintroduced.Theanodeandcathod
3、materials,electrolytes,binderanddiaphragmoflithiumionbatteryarealsodescribed.Thepresentstatusanddevelopmenttrendsoflithiumionbatteryanditsmaterialsinchinaarebrieflystated.Keywords:lithiumion;battery;material1 锂离子电池的基本原理锂离子电池是指使用能吸入或解吸锂离子的碳素材料作为负极活性物质;使用能吸入或解吸锂离子并含有锂离子的金属氧化物作为正极活性
4、物质,基于以上进行化学反应的原理而制成的使用有机溶液作为电解液的可充电电池。电池充放电时,在正、+负极反复吸入或解吸的是锂离子(Li),故而称之为锂离子电池。它主要由正极、负极、隔膜、电解液等组成。反应如下:LiCoO2+Cn充电放电池的记忆效应较重。 )循环次数多,寿命长。7 )锂离子电池正极中的钴元素资源稀少,价格8较贵。近年来已用价格较低的锰元素替代钴元素。3 锂离子电池的开发过程 1980年,在世界上研究导电高分子、全塑料电池热潮中,受当时量子化学研究中某些碳材料掺杂金属后具有导电特性的启发,日本科研人员在替代锂电池的负极金属锂的研究中发现
5、某些碳材料可以良好地吸入和解吸锂离子,进而构想了锂离子电池。之后采用了英国牛津大学新发现用钴酸锂(LiCoO2)钴酸镍(LiNiO3)作为正极在非水系电解液中具有4V以上电压的研究成果,初步组成了锂离子电池。Li1-xCoO2+CnLix2 锂离子电池的特点离子电池主要有如下优点: )能量密度高。按单位体积或单位质量计算所1存的能量大。所以锂离子电池贮存同样电能体积小、质量轻,也就是可以小型化、轻量化。 )电压高。因为采用了非水有机溶剂,是其他2电池的2～3倍。这也是能量密度高的重要原因。 )可大电流放电,且安全。3 )自放电小。是镍镉、4镍氢电
6、池的1Π～1Π。23)不含铅、 5镉等有害物质,对环境友好。)无记忆效应。记忆效应就是电池用电未完时 6而后进行了多方面的细致的研究,制造出了能满足用户要求的多种锂离子电池,实现了商业化。现在日本对锂离子电池,锂二次电池的不同形式及材料的研究仍在大量进行,不断有新方案推出。4 锂离子电池的制造(见图1) 锂离子电池的制造工程有4个部分,前3个工程特别是电解液工程的原材料均属化工生产。5 锂离子电池的主要材料 )正极材料 1正极活性物质:钴酸锂、钴酸镍、再充电时充电量下降。而镍氢电池、特别是镍镉电作者简介:薄胜民,男,生于1942年,天津化工研究设
7、计院副总工程师,研究员,已发表论文数篇,专著2篇。1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.netANICCHEMICALSINDUSTRY 无机盐工业 2002-09,34(5)20 INORG)粘合剂 4用于把正、负极活性物质涂于作为集电体的金属箔上。是制作锂离子电池所特有的技术。要求粘接好、、柔软耐电解液、耐氧化还原、成膜均匀的粘合剂。常用高分子粘合剂,如聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、偏氟乙烯-四
8、氟乙烯-全氟丙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物和聚亚胺等。 )隔膜 5为防止正负
