鋰離子電池的主要構成材料包括電解液、隔離材料、正負極材料等。正極材料占有較大比例(正負極材料的質量比為3: 1~4:1),因為正極材料的性能直接影響著鋰離子電池的性能,其成本也直接決定電池成本高低。
鋰離子電池是以2種不同的能夠可逆地插入及脫出鋰離子的嵌鋰化合物分別作為電池的正極和負極的2次電池體系。充電時,鋰離子從正極材料的晶格中脫出,經過電解質后插入到負極材料的晶格中,使得負極富鋰,正極貧鋰;放電時鋰離子從負極材料的晶格中脫出,經過電解質后插入到正極材料的晶格中,使得正極富鋰,負極貧鋰。這樣正負極材料在插入及脫出鋰離子時相對于金屬鋰的電位的差值,就是電池的工作電壓。
鋰離子電池是性能卓越的新一代綠色高能電池,已成為高新技術發展的重點之一。鋰離子電池具有以下特點:高電壓、高容量、低消耗、無記憶效應、無公害、體積小、內阻小、自放電少、循環次數多。因其上述特點,鋰離子電池已應用到移動電話、筆記本電腦、攝像機、數碼相機等眾多民用及軍事領域。
電池主要負極材料有錫基材料、鋰基材料、鈦酸鋰、碳納米材料、石墨烯材料等。鋰電池負極材料的能量密度是影響鋰電池能量密度的主要因素之一,鋰電池的正極材料、負極材料、電解質、隔膜被稱為鋰電池的四個核心材料。鋰離子電池內部是一個較為復雜的化學體系,這些化學系統的反應過程及結果都與水分密切相關。而水分的失控或粗化控制,導致電池中水分的超標存在,不但能導致電解質鋰鹽的分解,而且對正負極材料的成膜和穩定性產生惡劣影響,導致鋰離子電池的電化學特性,諸如容量、內阻、產品特性都會產生較為明顯的惡化。在鋰電池的生產過程中,對原材料的水分進行合理的控制是十分必要的
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