鋰離子電池相對于其它電池的不同點(diǎn)

與鎳氫電池相比，鋰離子電池的充放電電壓較高，大約是鎳氫電池的3倍，為3.7 V，而鎳氫電池的充放電電壓為1.2 V。而與鋰金屬電池相比，二者皆具有較高的體積比能 量和質(zhì)量比能 量，但相對而言，鋰離子電池的穩定性要比鋰金屬電池好。對于以往的鉛酸電池、鎳鎘電池，在性能和穩定性上都比不上目前應用廣泛的鋰離子電池，也逐漸被鋰離子電池、燃料電池等所替代。此外，鋰離子電池的體積比能 量和質(zhì)量比能 量比鎳氫電池高，在工作原理上，鋰離子電池不同于其他電池，例如，在鉛酸電池體系中，反應物是電解質(zhì)，而對于鋰離子電池，其實(shí)通過(guò)在正極負極之間的電解質(zhì)傳遞，其正極負極都用的是嵌入式材料，電解質(zhì)很容易在正負極之間進(jìn)行傳遞，因此，鋰離子電池還有一個(gè)稱(chēng)號，叫做“搖擺電池”。

鋰離子電池的工作原理

鋰離子電池的工作原理較為簡(jiǎn)單，放電時(shí)，負極材料中會(huì )脫離出部分鋰離子，進(jìn)入到電解質(zhì)溶液中，而在電解質(zhì)中會(huì )有等量的鋰離子嵌入到正極材料中，在外電路中，相同的時(shí)間里，電子會(huì )從負極流向正極，對用負載進(jìn)行供電，提供能 量。鋰離子電池還可以進(jìn)行可逆的充電過(guò)程，這發(fā)生在正負極上有電流或外電壓加載時(shí)。 

鋰離子電池正極材料的特點(diǎn)

在鋰離子電池的初次提出以及問(wèn)世后，對于正極材料的研究就一直進(jìn)行著(zhù)，各種成本低，性能好的新型正極材料都被廣泛研究和探討，作為鋰離子電池的正極材料，其須滿(mǎn)足的幾點(diǎn)要求分別是：①容易合成且成本較低；②對環(huán)境污染性較??；③在與電解質(zhì)接觸時(shí)有較強的穩定性；④需具有較強的導電能力；⑤當鋰離子在電解質(zhì)中傳遞時(shí)，在正極材料的嵌入和脫出時(shí)要能夠快速的與鋰離子發(fā)生反應；⑥須能與鋰離子發(fā)生可逆的化學(xué)反應；⑦須能夠發(fā)生氧化還原反應，含有過(guò)渡金屬元素。滿(mǎn)足上述要求后，對于新型正極材料的設計還需要考慮的一點(diǎn)是嵌入式電池體系的動(dòng)力學(xué)性能和熱力學(xué)性能。而對于正極材料的形貌和結構也是設計時(shí)需要考慮的因素。

顆粒大小對正極材料電化學(xué)性能的影響

材料顆粒的直徑大小、密度、形貌以及分布對電池正極的動(dòng)力學(xué)有很大的影響，在電池的穩定性、電化學(xué)性能上均扮演著(zhù)重要的角色，例如，球形晶粒團聚會(huì )形成單一的尖晶石球形晶粒，這會(huì )加強電池的循環(huán)性能，顆粒直徑較小可以使化學(xué)反應更加迅速，這是因為離子和電子在材料中的擴散路徑會(huì )隨著(zhù)顆粒直徑減小而縮短，但過(guò)小的顆粒尺寸也是有相應的缺點(diǎn)的，例如較低的振實(shí)密度會(huì )造成能 量密度過(guò)低，熱穩定性較差，當電解質(zhì)中發(fā)生反應時(shí)，反應活 性會(huì )降低。在不斷研究分析中，各類(lèi)的合成方法會(huì )合成不同尺寸的材料顆粒，合適的顆粒尺寸和形貌會(huì )使鋰離子電池的性能更加優(yōu)越。