解密锂离子电池安全神秘探索其独特特性与满足条件的秘诀
锂离子电池的安全特性探秘:解析其独特机制与满足条件的秘诀!
锂离子电池是一种先进的二次电池,依赖于锂离子的移动来工作。在充放电过程中,Li+在正极和负极之间不断嵌入和脱嵌。
2019年10月9日,瑞典皇家科学院宣布将诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰,以表彰他们在锂离子电池领域的突破贡献。自2023年8月1日起,对锂离子电池实施CCC认证管理;自2024年8月1日起,无CCC认证标志不得出厂销售或进口使用。
锂离子电池主要分为两类:含金属态锂的金属型(如镍钴氧化物)和不含金属态锂的石墨型。由于技术限制,现在只有少数国家公司生产这种高性能、高安全性的金属型。
工作原理:
充放电反应:LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(电子)
负极发生反应:6C+XLi++Xe-=LixC6
总反应:LiCoO2+6C=Li(1-x)CoO2+LixC6
锂离子通过正负极间循环移动,将化学能转换为电子能量。每次充放电后,由于材料结构变化导致容量衰减,是不可避免现象。
锂离子的得失形成一定压力,使得接近富有活性状态。此外,与正负极材料发生化学反应使得接近完全激活状态,从而产生了所需的一定压力以实现工作功能。
电解液是影响比容量、寿命及性能的一个关键因素,其分解与副反应会造成容量损失。而且,当正极过充时,出现不可逆容量损失,因为活动物质变成惰性物质,如氧化铬等,不再参与有效储存过程。
在现代科技发展中,虽然价格较高,但由于轻巧、环保以及更长寿命,这些优势使得未来市场潜力巨大,只要技术成熟,并逐渐应用到消费者层面上,它们将成为我们的生活必需品之一。