電瓶修復(fù)——鋰離子電池的正負(fù)極詳解

鋰離子電池鋰離子電池(Lithiumionbattery)是目前能量密度比較高的二次電池，而且還沒有記憶效應(yīng)。早期由于價(jià)格較高，就只能應(yīng)用在高單價(jià)而且體積小的電子產(chǎn)品上。例如：手機(jī)、筆記型電腦。

但是近年來由于技術(shù)成熟、價(jià)格降低、應(yīng)用的范圍愈來愈廣、甚至可以使用在汽車上，成為未來很有潛力的二次電池。陽極材料(負(fù)極材料)鋰離子電池最常用的陽極材料有四種：

1、鋰離子嵌入石墨(Li/Graphite)，將鋰離子嵌入石墨中，鋰離子嵌入的極限值為LiC6(每6個(gè)碳原子可以嵌入1個(gè)鋰離子)。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，鋰離子嵌入愈多則電池的能量密度愈高。

2、鋰離子嵌入氣相成長碳纖維(Li/VGCF)，將鋰離子嵌入氣相成長碳纖維(VGCF：VaporGrowthCarbonFiber)中，由于碳纖維的碳原子距離較遠(yuǎn)，可以嵌入更多的鋰離子。

3、鋰離子嵌入類碳聚合物(Li/Polymerprecursor)，將鋰離子嵌入類碳聚合物中，由于類碳聚合物原子排列混亂，可以提供更多的空間嵌入鋰離子。

4、鋰離子嵌入摻雜碳(Li/Dopedcarbon)：先將其他元素(例如：硼、磷、氮)摻雜到碳材料中取代部分碳原子的位置，稱為“摻雜碳(Dopedcarbon)”，這樣可以嵌入更多的鋰離子。

陰極材料(正極材料)不同的鋰電池其實(shí)主要是使用的陰極材料(正極材料)不同，目前最常用的陰極材料共有三種：鋰鈷氧化物(LiCoO2)、鋰鎳氧化物(LiNiO2)、鋰錳氧化物(LiMn2O4)。

這些材料通稱為“鋰嵌入化合物(Lithiuminsertioncompounds)”電解液電解液可分溶劑與溶質(zhì)兩部分，由于鋰遇到水會(huì)產(chǎn)生氫氣而爆炸，因此只能使用有機(jī)溶劑。

例如：丙烯碳酸酯(Propylenecarbonate)、乙烯碳酸酯(Ethylenecarbonate)、乙烷碳酸酯(Dimethylcarbonate)、丙酸(Propiolicacid)、丁內(nèi)酯(Butyrolactone)等；溶質(zhì)一般為鋰離子化合物，例如：LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiBr等。