液態(tài)鋰離子電池是一種以鋰離子運(yùn)動(dòng)作為儲(chǔ)能和釋能的電池,是目前最為先進(jìn)、最為普遍應(yīng)用的可充電電池之一。其具有高能量密度、長(zhǎng)壽命、快速充電等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信、筆記本電腦、電動(dòng)汽車(chē)等領(lǐng)域。
液態(tài)鋰離子電池由正極、負(fù)極、分離膜和電解質(zhì)等組成。正極通常是由金屬氧化物(如三元材料,即鋰鎳錳鈷酸)制成,負(fù)極則是由石墨和聚合物等材料制成。分離膜則是由聚烯烴材料制成,可對(duì)電解質(zhì)進(jìn)行有效隔離。電解質(zhì)是液態(tài)鋰離子電池的核心,其負(fù)責(zé)在正極和負(fù)極之間形成離子通道,導(dǎo)電性能和化學(xué)穩(wěn)定性是決定電池性能的重要因素。目前市場(chǎng)上的電解質(zhì)主要分為兩種,一種是流動(dòng)電解質(zhì),另一種則是固態(tài)電解質(zhì)。
液態(tài)鋰離子電池的充電及放電機(jī)理是,當(dāng)電池充電時(shí),通過(guò)外加電源,電荷被轉(zhuǎn)移到正極,鋰離子隨之從正極向負(fù)極移動(dòng),在負(fù)極上嵌入石墨中。當(dāng)電池放電時(shí),鋰離子從石墨中移動(dòng)到正極中,釋放電荷,達(dá)到儲(chǔ)能和釋能的目的。
液態(tài)鋰離子電池具有多項(xiàng)優(yōu)越性能,其能量密度高,體積小、重量輕,充電時(shí)間短,快速放電性能好等特點(diǎn),比傳統(tǒng)電池有明顯的優(yōu)勢(shì)。液態(tài)鋰離子電池還有良好的環(huán)保性能,其中的電解液可以通過(guò)回收利用的方式對(duì)污染物產(chǎn)生刺激影響。
但是,液態(tài)鋰離子電池也存在著一些缺點(diǎn)。首先,電池使用壽命有限,隨著循環(huán)充放電次數(shù)的增加,電池的容量會(huì)逐漸下降。其次,液態(tài)鋰離子電池在長(zhǎng)期儲(chǔ)存或使用過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)一些安全問(wèn)題,如過(guò)度充電、過(guò)度放電、過(guò)熱等,會(huì)導(dǎo)致電池?fù)p壞或者爆炸等安全事故的發(fā)生。
總之,液態(tài)鋰離子電池具有先進(jìn)技術(shù)和不可替代的應(yīng)用價(jià)值,但其安全性、壽命等問(wèn)題仍在不斷進(jìn)一步的改進(jìn)和研究中。