锂电池工作原理

       化学电池的基本原理相同，归根结底就是氧化还原反应，锂离子通过隔膜在正负极之间移动，电子在外电路移动形成电流。

      正极反应：放电时锂离子嵌入，充电时锂离子脱嵌。充电时：LiFePO4→ Li1-xFePO4 + xLi ++ xe- 放电时：Li1-xFePO4+ xLi ++ xe- →LiFePO4

      负极反应：放电时锂离子脱插，充电时锂离子插入。充电时：xLi + xe + 6C →LixC6 放电时：LixC6 → xLi + xe + 6C

锂电池隔膜要求

1、具有电子绝缘性，保证正负极的机械隔离；

2、有一定的孔径和孔隙率，保证低的电阻和高的离子电导率，对锂离子有很好的透过性；

3、由于电解质的溶剂为强极性的有机化合物，隔膜必须耐电解液腐蚀，有足够的化学和电化学稳定性；

4、对电解液的浸润性好并具有足够的吸液保湿能力；

5、具有足够的力学性能，包括穿刺强度、拉伸强度等，但厚度尽可能小；

6、空间稳定性和平整性好；

7、热稳定性和自动关断保护性能好；动力电池对隔膜的要求更高，通常采用复合膜。

8、锂电池隔膜材料主要是多孔性聚烯烃。

正极材料要求

1、嵌、脱锂电位高，以保证电池高电压；

2、嵌、脱锂容量高，以保证电池高比容量和比能量

3、与电解质优良的相容性；

4、化学反应温和；

5、反应可逆性；

6、空气中稳定好。

常见的正极材料：

1、如钴酸锂（LiCoO2）、镍酸锂（LiNiO2）、锰酸锂（LiMn2O4）、磷酸铁锂（LiFePO4）等

2、三元材料是指三种化学成分（元素），组分（单质及化合物）或部分（零件）组成的材料整体，如Li(NiCoMn)O2。

负极材料要求

1、嵌、脱锂电位低；

2、嵌、脱锂容量高；

3、电化学循环性能好；

4、电解质溶液中稳定。

常见的负极材料：

1、无极非金属，如石墨类碳材料；

2、金属类，镍锡合金、铜铝合金、铝锰合金等；

3、金属氧化物，如Co3O4、CoO、NiO、TiO2、Fe2O3等。