一、定義與分類

定義：鋰電池是一類采用鋰金屬或鋰合金作為負(fù)極材料，非水電解質(zhì)溶液的電池。它通過鋰離子的嵌入和脫嵌過程實現(xiàn)充放電。

分類：鋰電池大致可分為兩類——鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金為負(fù)極材料；鋰離子電池則是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負(fù)極材料。

二、發(fā)展歷程

鋰電池的研究始于20世紀(jì)初，但直到近幾十年才得到廣泛應(yīng)用。

1981年，發(fā)表了第一個鋰離子電池方面的專利。

1992年，SONY公司開始大規(guī)模生產(chǎn)民用鋰離子電池。

1998年，方型鋰離子電池大量投放市場，占據(jù)了市場較大份額。

1999年，中國鋰離子電池開始大批量生產(chǎn)。

三、工作原理

鋰離子電池的工作原理是依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間往返嵌入和脫嵌來實現(xiàn)充放電。

充電時，鋰離子從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；放電時則相反。

四、材料構(gòu)成

正極材料：常見的有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、磷酸鐵鋰以及鎳鈷錳三元材料等。這些材料的選擇對電池的性能有重要影響。

負(fù)極材料：石墨是最常用的負(fù)極材料，但近年來也在研究其他材料如硅基材料、鈦酸鋰等以提高電池性能。

電解質(zhì)：一般采用非水電解質(zhì)溶液，以保證電池的穩(wěn)定性和安全性。

五、特點與優(yōu)勢

高能量密度：鋰電池具有較高的能量密度，能夠儲存更多的電能。

長循環(huán)壽命：鋰離子電池的循環(huán)壽命較長，能夠多次充放電而不顯著影響性能。

無記憶效應(yīng)：與鎳鎘電池不同，鋰離子電池沒有記憶效應(yīng)，可以隨時充放電。

環(huán)境友好：鋰電池不含有毒有害物質(zhì)，對環(huán)境影響較小。

六、應(yīng)用領(lǐng)域

鋰電池廣泛應(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦等便攜式電子設(shè)備中。

在電動汽車領(lǐng)域，鋰離子電池也扮演著重要角色，成為推動新能源汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。

此外，鋰電池還應(yīng)用于儲能系統(tǒng)、航空航天等領(lǐng)域。

七、未來發(fā)展趨勢

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的降低，鋰電池的性能將進(jìn)一步提升。

新型材料的研究和應(yīng)用將推動鋰電池向更高能量密度、更長循環(huán)壽命的方向發(fā)展。

同時，隨著環(huán)保意識的增強(qiáng)和政策的支持，鋰電池產(chǎn)業(yè)將迎來更加廣闊的發(fā)展前景。