贵金属锂离子能成为负离子吗-重金属离子

文章简介:

“金属锂电池”和锂离子电池是一回事情吗?

当然不是一回事,最主要的区别是金属锂电池是一次性电池,锂离子电池是可充电循环电池!

金属锂电池跟普通干电池的原理一样,它是用金属锂作为电极,通过金属锂的腐蚀或叫氧化来产生电能的,用完就废了,不能充电;

锂离子电池一般用钴酸锂做正极,碳做负极,中间填充电解液以形成离子游离的通道,用隔膜来分离正负极防止短路。当充电时由于电场作用锂离子从钴酸锂中游出,游离在电液中穿过隔膜中的孔隙,到达负极与碳反应生成碳化锂;放电过程与此相反,锂离子又回到正极,这就是锂离子电池的充放电过程。

金属锂为什么不能做锂离子电池的正极材料

所有的正极材料的电压都是相对于金属锂的,你用它做正极,基本上就没有材料可以做负极了,它本身活性太高,容易产生枝晶等都是问题

锂离子电池方面的知识

锂为“稀有金属”,其实它在地壳中的含量不算“稀有”,地壳中约有0.0065%的锂 。

元素中文名称:锂

元素英文名称:Lithium

元素符号:Li

银白色的金属,密度0.534克/厘米3,熔点180.54℃,沸点1317℃,是最轻的金属,可与大量无机试剂和有机试剂发生反应,与水的反应非常剧烈。

以前照相机里用的扣式电池就属于锂电池。锂电池的正极材料是二氧化锰或亚硫酰氯,负极是锂。电池组装完成后电池即有电压,不需充电.这种电池也可以充电,但循环性能不好,在充放电循环过程中,容易形成锂枝晶,造成电池内部短路,所以一般情况下这种电池是禁止充电的。

锂电池的发展历史:

1970年代埃克森的M.S.Whittingham采用硫化钛作为正极材料,金属锂作为负极材料,制成首个锂电池。

1982年伊利诺伊理工大学(the Illinois Institute of Technology)的R.R.Agarwal和J.R.Selman发现锂离子具有嵌入石墨的特性,此过程是快速的,并且可逆。与此同时,采用金属锂制成的锂电池,其安全隐患备受关注,因此人们尝试利用锂离子嵌入石墨的特性制作充电电池。首个可用的锂离子石墨电极由贝尔实验室试制成功。

1983年M.Thackeray、J.Goodenough等人发现锰尖晶石是优良的正极材料,具有低价、稳定和优良的导电、导锂性能。其分解温度高,且氧化性远低于钴酸锂,即使出现短路、过充电,也能够避免了燃烧、爆炸的危险。

1989年,A.Manthiram和J.Goodenough发现采用聚合阴离子的正极将产生更高的电压。

1991年SONY公司发布首个商用锂离子电池。以炭材料为负极,以含锂的化合物作正极的锂电池,在充放电过程中,没有金属锂存在,只有锂离子,这就是锂离子电池。随后,锂离子电池革新了消费电子产品的面貌。

1996年Padhi和Goodenough发现具有橄榄石结构的磷酸盐,如磷酸锂铁(LiFePO4),比传统的正极材料更具优越性,因此已成为当前主流的正极材料。

目前市场上钢壳/铝壳/圆柱/软包装系列:

(1)正极——活性物质一般为钴酸锂,现在又出现了镍/钴/锰/酸锂材料,电动自行车则用磷酸铁锂,导电集流体使用厚度10--20微米的电解铝箔

(2)隔膜——一种特殊的复合膜,可以让离子通过,但却是电子的绝缘体

(3)负极——活性物质为石墨,或近似石墨结构的碳,导电集流体使用厚度7-15微米的电解铜箔

(4)有机电解液——溶解有六氟磷酸锂的碳酸酯类溶剂,聚合物的则使用凝胶状电解液

(5)电池外壳——分为钢壳(现在方型很少使用)、铝壳、镀镍铁壳(圆柱电池使用)、铝塑膜(软包装)等,还有电池的盖帽,也是电池的正负极引出端

钴酸锂和磷酸铁锂

钴酸锂类型材料为正极的锂离子电池不适合用作大电流放电,过大电流放电时会降低放电时间(内部会产生较高的温度而损耗能量),一般适合小电流产品如手机电池等使用;

根据锂离子电池所用电解质材料不同,锂离子电池可以分为液态锂离子电池(lithium ion battery, 简称为LIB)和聚合物锂离子电池(polymer lithium ion battery, 简称为LIP)两大类。

是锂离子从负极析出那么锂离子本身是负离子还是正

锂离子电池里面有电极材料和电解液材料,通常来说,负极材料是石墨类,而正极材料是一些过渡金属氧化物,可见,在电极材料里面是没有负离子的。而锂离子电池用电解液,是由锂盐溶解在有机溶剂里面形成的,锂盐最常见的是LiPF6,Li是阳离子(即正离子),而PF6-(六氟磷酸根)是阴离子(即你所讲的负离子)。

感觉这样的提问没有什么意义

不要多想,想多了累


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发布于 2022-07-16 16:18:03  回复
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