锂电池的工作原理与化学反应式
锂电池主要包括锂金属电池和锂离子电池,二者工作原理和化学反应式有所不同。
锂金属电池:
工作原理:一般以jinshuli或其合金为负极材料,以二氧化锰等为正极材料,使用非水电解质溶液。在放电过程中,负极的锂失去电子变成锂离子,通过电解质溶液向正极移动,同时电子通过外部电路流向正极,在正极与二氧化锰发生反应,使二氧化锰得到电子被还原。充电过程则是放电过程的逆反应,锂离子从正极脱出,通过电解质回到负极,重新变成jinshuli。
化学反应式(以锂 - 二氧化锰电池为例):
放电反应:Li + MnO₂ = LiMnO₂
充电反应:LiMnO₂ = Li + MnO₂
锂离子电池:
工作原理:通常以锂合金金属氧化物为正极材料(如钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等),以石墨等碳材料为负极材料,使用非水电解质。充电时,正极材料中的锂离子脱出,经过电解质运动到负极,嵌入到负极碳层的微孔中;放电时,嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回正极1。
化学反应式(以钴酸锂正极、石墨负极为例):
充电正极反应:LiCoO₂ ⇌ Li₁₋ₓCoO₂ + xLi⁺ + xe⁻
充电负极反应:6C + xLi⁺ + xe⁻ ⇌ LiₓC₆
放电正极反应:Li₁₋ₓCoO₂ + xLi⁺ + xe⁻ ⇌ LiCoO₂
放电负极反应:LiₓC₆ ⇌ 6C + xLi⁺ + xe⁻
发布时间:2024-11-22
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