“锂电池”

是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。
最早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生,使用以下反应:Li+MnO2=LiMnO2该反应为氧化还原反应,放电。
由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。
所以,锂电池长期没有得到应用。
随着科学技术的发展,现在锂电池已经成为了主流。
锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。
锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。
可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生,
其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。
由于其自身的高技术要求限制,现在只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。


发展进程


1、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。
2、1980年,J. Goodenough 发现钴酸锂可以作为锂离子电池正极材料。
3、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。
4、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。
5、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。
6、1991年索尼公司发布首个商用锂离子电池。随后,锂离子电池革新了消费电子产品的面貌。
7、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。
随着数码产品如手机、笔记本电脑等产品的广泛使用,锂离子电池以优异的性能在这类产品中得到广泛应用,并在逐步向其他产品应用领域发展。 1998年,天津电源研究所开始商业化生产锂离子电池。习惯上,人们把锂离子电池也称为锂电池,但这两种电池是不一样的。锂离子电池已经成为了主流。


发展前景


为了开发出性能更优异的品种,人们对各种材料进行了研究。从而制造出前所未有的产品。
比如,锂二氧化硫电池和锂亚硫酰氯电池就非常有特点。
它们的正极活性物质同时也是电解液的溶剂。
这种结构只有在非水溶液的电化学体系才会出现。
所以,锂电池的研究,也促进了非水体系电化学理论的发展。
除了使用各种非水溶剂外,人们还进行了聚合物薄膜电池的研究。
锂电池广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,
邮电通讯的不间断电源,以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。
锂离子电池以其特有的性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。
开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用,预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一,
并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。随着能源的紧缺和世界的环保方面的压力。
锂电被广泛应用于电动车行业,特别是磷酸铁锂材料电池的出现,更推动了锂电池产业的发展和应用。


4月18日,国务院讨论通过了《节能与新能源汽车产业发展规划(2012~2020年)》(下称《规划》),
明确了以纯电驱动为汽车工业转型的主要战略取向,推广普及非插电式的混合动力汽车,
并提出了在2015年纯电动以及混合动力车累计产销量达到50万辆,到2020年超过500万辆的目标。
《规划》的出台,在坊间引发巨大关注。诸多专家认为,此举将促进汽车业进入新一轮发展期,
此外,还在无形中为节能与新能源汽车的核心部件动力电池产业勾勒出一个庞大的市场轮廓。


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