锂离子电极材料.pptx

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1、第一章第一章1 11 1化学电池概论2 22 2电池分类与组成3 33 3锂离子电池的性质特点4 44 4选题的目的意义第1页/共16页何为化学电源 化学电源又称电池，是一种能将化学能直接转变成电能的装置，它通过化学反应，消耗某种化学物质，输出电能。常见的电池大多是化学电源。它在国民经济、科学技术、军事和日常生活方面均获得广泛应用。摘自百度百科第2页/共16页1800年Vote伏打电堆1859年法国Plante铅酸蓄电池丹尼尔电池英国Daniel1835年锌锰电池法国Leclanche1866年1899年瑞典Jungner镍镉电池碱性电池Urry1950年1990年索尼公司锂离子电池电池的历史

2、第3页/共16页电池由外壳、正极、负极、端子、隔膜等组成外壳：一般是塑料或金属材质正极：电流的流出端负极：电流的流入端端子：内部与活性物质相连，外接用电器隔膜：防止 正、负极短路，并提供电子的内部传递通道电池的结构第4页/共16页第一章第一章1 11 1化学电池概论2 22 2电池分类与组成3 33 3锂离子电池的性质特点4 44 4选题的目的意义第5页/共16页电池的分类与组成铅酸电池镍镉、镍氢电池燃料电池锂电池碱性锌锰电池第6页/共16页铅酸电池铅酸蓄电池(Lead-Acid Battery,LAB)，指正负极活性物质分别是铅和二氧化铅、由硫酸水溶液做电解液的二次电池分富液式和贫液式两大类

3、，贫液式就是目前广泛应用的阀控式密闭铅酸蓄电池，事实上它不并是完全密闭的主要应用于交通、通信、后备电源等领域具有价格低廉、可靠性高、维护简单等优点由于铅对人体有害、硫酸污染环境、腐蚀设备，应用领域受限制虽然有被镍氢、锂离子电池等取代的趋势，但由于价格、安全、可靠性等原因仍将长期占据二次电池的大部分市场第7页/共16页富液式：不能卧式放置，需经常加水加酸和调整酸的浓度等复杂维护；酸液挥发会污染环境并腐蚀设备涂膏式极板：工艺简单，是最古老的铅蓄管式正极板：寿命长阀控式：也叫贫液式，电池以安全阀密封内压过大时开阀排气，内部无游离酸AGM(Absorbed Glass Mat)：目前使用最广的技术，吸

4、附电解液的AGM做隔离板胶体(Gel)：低温性能更好，寿命更长铅酸电池第8页/共16页镍氢、镍镉电池镍镉电池Cd/NiOOH电池的优缺点n优点：使用寿命长，蓄电池自放电小,使用温度范围广,耐过充过放,放电电压平稳,机械性能好.n缺点：活性物质利用率低,成本较高,负极镉有毒,电池长期浅充放循环时有记忆效应.第9页/共16页镍氢、镍镉电池高压氢镍电池 在燃料电池和全密封Cd/Ni电池的基础上发展了(高压）氢-镍电池，称为第二代空间电池。高压氢-镍电池的正极采用烧结式镍电极；负极以镍网为骨架，Pt、Pd等贵金属为催化剂，负极活性物质是电池内预先充入的高压氢气第10页/共16页n优点：较高的比能量，循

5、环寿命长，耐过充、过放能力强，以及可以通过氢压来指示电池荷电状态等.n缺点：负极使用贵金属催化剂，电池成本高；电池内部氢压高，增加了电池密封的难度；壳体需要用较重的耐压容器，降低了电池的比能量；电池自放电大；可能因氢气泄漏而出现安全问题高压氢-镍电池目前仅应用于空间技术等特定的场合 第11页/共16页低压氢镍电池(金属氢化物-镍电池)20世纪70年代起，降低储氢材料吸氢压力的努力有突破性进展，储氢材料实用化；以储氢合金为负极、Ni(OH)2为正极n优点:较高的比能量，耐过充、过放能力强，循环寿命长，无毒及不使用贵金属等n缺点:电池自放电较大镍氢、镍镉电池第12页/共16页燃料电池(Fuel C

6、ell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。将燃料和空气分别通入燃料电池，燃料电池就能产生电能。燃料电池的概念是1839年G.R.Grove提出的，至今已有大约160年的历史。燃料电池燃料电池是以燃料和空气分别为还原剂和氧化剂，组成阳极和阴极，形成原电池，从而发出电能。由于不经过燃烧过程，直接将化学能转化为电能，从而具有较高的能量转换效率。第13页/共16页锂离子电池 是一种充电电池，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，与C结合，负极处于富锂状态；放电时则相反。采用含有锂元素的化合物作为电池正极材料。锂电池 指用金属锂作负极活性物质的电池的总称。安全性没有锂离子高，没有使用隔膜，由负极，正极、电解液组成，因为金属锂能与水反应，生成LiOH+H2O，所以电解液使用有机电解液或无极非水电解液。锂电池第14页/共16页第一章第一章1 11 1化学电池概论2 22 2电池分类与组成3 33 3锂离子电池的性质特点4 44 4选题的目的意义第15页/共16页感谢您的观看！第16页/共16页