鋰離子電池工作原理

所謂鋰離子電池是指分別用能可逆地嵌入與脫嵌鋰離子的化合物作為正負極構成發的二次電池。人們將這種靠鋰離子在正負極之間的轉移來完成電池充放電工作的，獨特機理的鋰離子電池形象稱為“搖椅式電池”，俗稱“鋰電”。那其工作原理是什麼呢？

以LiCoO2為例：⑴電池充電時，鋰離子從正極中脫嵌，在負極中嵌入，放電時反之。這就要求電極材料有儲鋰的能力，一般選擇相對於金屬鋰而言電位大於3V且在空氣中穩定的嵌鋰過渡金屬氧化物做LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiFePO4。⑵為負極的材料應選擇電位盡可能接近鋰或鋰離子電位的鋰化合物，如石墨、碳纖維和過渡金屬氧化物，包括WO3、MO3等。

鋰電池充電的基本方式為電流充電和恒電壓充電。一般採用恒電流充電，其特點是在充電過程電流恒定不變。但隨著充電的進行，活性物質被恢復，電極反應面積不斷縮小，電極極化率越高。

隨著二十一世紀電子技術的蓬勃發展，小型化的設備日益增多，對電池提出了很高的要求。最早得以應用的是鋰亞原電池，用於心臟起搏器中。由於鋰亞電池的自放電率極低，放電電壓十分平緩，使得起搏器植入人體長期使用成為可能。鋰電池大量應用在手機、筆記型電腦、電動工具、電動車、路燈備用電源、計算器、航燈家用小電器上，可以說是最大的應用群體。

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