51、鋰離子蓄電池的活性負(fù)極材料是什么？ 石墨粉 52、電極材料為何要加入導(dǎo)電劑？ 在電池工作時(shí)，電池的活性物質(zhì)無論充放電都不會(huì)溶解在電解液中，為加強(qiáng)活性物質(zhì)與網(wǎng)柵、集流片的接解導(dǎo)電性，而加放導(dǎo)電劑。

Li-ion是鋰電池發(fā)展而來。所以在介紹Li-ion之前，先介紹鋰電池。舉例來講，以前照相機(jī)里用的扣式電池就屬于鋰電池。鋰電池的正極材料是鋰金屬，負(fù)極是碳。當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，達(dá)到負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。

鋰鐵電池因使用的材料及制程的不同、還有品管的嚴(yán)謹(jǐn)度不同，而產(chǎn)生了很大的差異。尤其在價(jià)格方面差異更大。高低的價(jià)格有的相差甚至將近兩倍。 為何會(huì)有如此大的差異吶？也為何好的鋰鐵電池會(huì)這么貴吶？其中的差異在那里？該如何去選用？

研究最多的正極材料是LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4及以上三種材料的衍生物，如LiNi0.8Co0.2O2、LiNil／3Co1／3Mnl／302等。 LiCoO2是唯一大規(guī)模商品化的正極材料，目前90％以上的商品化鋰離子電池采用LiCoO2作為正極材料。LiCoO2的研究比較成熟，綜合性能優(yōu)良，但價(jià)格昂貴，容量較低，毒性較大，存在一定的安全性問題。

為了確保Li-ion安全可靠的使用，專家們進(jìn)行了非常嚴(yán)格、周密的電池安全性能設(shè)計(jì)，以達(dá)到電池安全考核指標(biāo)。 1）隔膜135℃自動(dòng)關(guān)斷保護(hù) 采用國(guó)際先進(jìn)的PE-PP-PE三層復(fù)合膜。在電池升溫達(dá)到120℃的情況下，PE復(fù)合膜兩側(cè)的膜孔閉合，電池內(nèi)阻增大，電池內(nèi)部升溫減緩，電池升溫達(dá)到135℃時(shí)，PP膜孔閉合，電池內(nèi)部斷路，電池不再升溫，確保電池安全可靠。

鋰離子電芯是一種新型的電池能源，它不含金屬鋰，在充放電過程中，只有鋰離子在正負(fù)極間往來運(yùn)動(dòng)，電極和電解質(zhì)不參與反應(yīng)。鋰離子電芯的能量容量密度可以達(dá)到300Wh/L，重量容量密度可以達(dá)到125Wh/L。

輕薄、容量大、使用壽命長(zhǎng)，這些都是鋰電池的突出特性。正因如此，鋰離子電池才迅速替代了鎳氫、鎳鎘電池的角色，成為筆記本電腦等便攜式產(chǎn)品優(yōu)選的續(xù)航設(shè)備。近段時(shí)期，連續(xù)曝出的筆記本電池爆炸事件，將筆記本電池一次次推向了風(fēng)口浪尖，用戶也為此心有余悸，鋰電池到底是動(dòng)力之源還是定時(shí)炸彈？

新年伊始，廣州發(fā)生的一起手機(jī)爆炸傷人致死的事件再次警惕全國(guó)6億多手機(jī)用戶，盡管后來媒體的報(bào)道又否定了爆炸的起源是手機(jī)或電池，但仍讓很多人加強(qiáng)了“慎防劣質(zhì)手機(jī)電池，免手機(jī)變‘手雷’”的觀念，總而言之一句話：使用手機(jī)要小心。

鋰離子電池(Li-ionBatteries)是鋰電池發(fā)展而來。所以在介紹Li-ion之前，先介紹鋰電池。舉例來講，以前照相機(jī)里用的扣式電池就屬于鋰電池。鋰電池的正極材料是二氧化錳或亞硫酰氯，負(fù)極是鋰。電池組裝完成后電池即有電壓,不需充電.這種電池也可能充電,但循環(huán)性能不好,在充放電循環(huán)過程中,容易形成鋰枝晶,造成電池內(nèi)部短路,所以一般情況下這種電池是禁止充電的。

筆記本電池的構(gòu)造其實(shí)并不復(fù)雜，簡(jiǎn)單說來，就是電芯加上保護(hù)電路，電池的核心是串聯(lián)或者并聯(lián)的電芯，這種電芯跟我們平時(shí)見到的普通圓柱形五號(hào)電池外形類似，只是里面儲(chǔ)存電能的化學(xué)溶液不同，廠商有專門設(shè)計(jì)的過流、過壓、過充、過放、溫度等保護(hù)。

在使用鋰電池中應(yīng)注意的是，電池放置一段時(shí)間后則進(jìn)入休眠狀態(tài)，此時(shí)容量低于正常值，使用時(shí)間亦隨之縮短。但鋰電池很容易激活，只要經(jīng)過3—5次正常的充放電循環(huán)就可激活電池，恢復(fù)正常容量。由于鋰電池本身的特性，決定了它幾乎沒有記憶效應(yīng)。因此用戶手機(jī)中的新鋰電池在激活過程中，是不需要特別的方法和設(shè)備的。不僅理論上是如此，從我自己的實(shí)踐來看，從一開始就采用標(biāo)準(zhǔn)方法充電這種“自然激活”方式是最好的。

與臺(tái)式機(jī)相比，筆記本的最大優(yōu)勢(shì)莫過于良好的移動(dòng)便攜性，而這與筆記本中可充電電池的應(yīng)用不可分割。可充電電池極大的方便了筆記本在復(fù)雜環(huán)境中的使用，無論在旅行途中還是在咖啡廳里，一臺(tái)臺(tái)“不插電”的筆記本電腦成為最亮麗的風(fēng)景線

錳酸鋰合成性能好、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的正極材料錳酸鋰是鋰離子蓄電池電極材料的關(guān)鍵,錳酸鋰是較有前景的鋰離子正極材料之一。但其較差的循環(huán)性能及電化學(xué)穩(wěn)定性卻大大限制了其產(chǎn)業(yè)化,摻雜是提高其性能的一種有效方法。摻雜有強(qiáng)M-O鍵、較強(qiáng)八面體穩(wěn)定性且離子半徑與錳離子相近的金屬離子,能顯著改善其循環(huán)性能。

第一代商品化的鋰離子電池正極材料，還有許多不可取代的優(yōu)勢(shì)：材料的加工性能很好，密度高，比容量相對(duì)較高，材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，循環(huán)性能好，材料的電壓平臺(tái)較高且比較穩(wěn)定，是目前最成熟，也是唯一商業(yè)化的正極材料，在短時(shí)間內(nèi)，特別是在通訊電池領(lǐng)域還有不可取代的優(yōu)勢(shì)

現(xiàn)在的手機(jī)大多采用的是鋰電池或鋰聚化合物電池，它是由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。最早出現(xiàn)的鋰電池來自于偉大的發(fā)明家愛迪生。由于鋰金屬的化學(xué)特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對(duì)環(huán)境要求非常高。所以，鋰電池長(zhǎng)期沒有得到應(yīng)用。

嚴(yán)格意義來說,鋰離子電池盡管存在容量退化,但并沒有鎳鎘電池的記憶效應(yīng).記憶效應(yīng)的原理是結(jié)晶化,在鋰電池中幾乎不會(huì)產(chǎn)生這種反應(yīng).鋰離子電池在多次充放后容量會(huì)下降,其原因是復(fù)雜而多樣的：

鋰電池按照用途分，就是工業(yè)和民用2種，工業(yè)上一般不用和少用18650，一般用聚合物電池為多，因?yàn)榫酆衔镫娦镜男螤詈每刂疲?8650就是圓柱形的，相對(duì)來說不好控制形狀，而且聚合物電池的攜帶重量輕，所以在軍事技術(shù)，航天科技，石油鉆探等等這些使用聚合物電池為主，筆記本使用聚合物電芯的目前我所知道的就如X300系列和蘋果air和東芝的那個(gè)很薄的機(jī)子，也是為了形狀和輕便。

鋰離子動(dòng)力電池是20世紀(jì)開發(fā)成功的新型高能電池。這種電池的負(fù)極是金屬鋰，正極用MnO2，SOCL2，(CFx)n等。70年代進(jìn)入實(shí)用化。因其具有能量高、電池電壓高、工作溫度范圍寬、貯存壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于軍事和民用小型電器中，如移動(dòng)電話、便攜式計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)、照相機(jī)等、部分代替了傳統(tǒng)電池。大容量鋰離子電池已在電動(dòng)汽車中試用，將成為21世紀(jì)電動(dòng)汽車的主要?jiǎng)恿﹄娫粗唬⒃谌嗽煨l(wèi)星、航空航天和儲(chǔ)能方面得到應(yīng)用

磷酸鐵鋰是目前最安全的鋰離子電池正極材料，不含任何對(duì)人體有害的重金屬元素，其橄欖石結(jié)構(gòu)中氧氣很難析出，提高了材料的穩(wěn)定性。

手機(jī)廠家通常會(huì)對(duì)電池做出使用若干年，保修一年的承諾，這一承諾實(shí)際上來自于電池制造商，正如本文開頭所說，鋰電池實(shí)際能使用多少年，與鋰電池的正確使用方法緊密關(guān)聯(lián)，除了規(guī)定的放電深度（即防過放）及防過充之外，還有一些因素會(huì)影響鋰電池的使用壽命，如電流和電壓的大小、環(huán)境的冷暖、閑置時(shí)的電量保持等。