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锂电池、锂电池、锂金属电池关系辨析

时间:2023-01-12 14:10:09来源:钜大LARGE

导语:?锂元素在我们生活中有着广泛的应用,其中最常见的就是我们日常都离不开的手机、电脑上所用的锂电池。

  锂元素在我们生活中有着广泛的应用,其中最常见的就是我们日常都离不开的手机、电脑上所用的锂电池。因此,我们耳边经常会听到锂电池、锂电池、锂金属电池等概念。它们是同样的东西吗,不是的话,它们之间又是什么关系呢?

  首先,锂电池和锂金属电池都是锂电池的一种。锂电池呢,顾名思义,重要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作,充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌,同时伴随着和锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌,一般采用石墨作为负极(第1代),现在也有硅碳负极(第2代)。而且锂电池一直都是可充电电池(二次电池)。

  锂电池工作原理

  锂是元素周期表中最轻最具负电性的金属,是负极的最佳选择。锂金属电池,就是采用了金属锂作为负极的电池。但实际上锂金属电池的充放电过程也伴随着Li+在电解液中的迁移,所以严格意义上讲,锂金属电池是一种特殊的锂电池。但是,在科技论文中形成了约定俗成的习惯,提到锂电池时一般指非锂金属的锂电池;锂金属电池就是指采用锂金属作为电极的电池。

  如此含义,二者差别便很明确:在锂电池中,锂元素只以+1价的Li+形式存在,在充放电过程中不发生电子得失,不会由Li+变成单质锂;而在锂金属电池中,锂元素在充放电过程中会发生相应的价态变化。

  锂金属电池在1912年首次提出时确实是一次电池(即不可充电电池),而且锂金属具有很强的反应活性,所以后续逐渐销声匿迹,被锂电池取代。但经过一个世纪的发展,现在的技术已经可以很好地实现锂金属在充放电过程中的溶解和沉积,所以现在科研论文中报道的锂金属电池绝大多数为二次电池,即可充电电池,如现在比较热门的锂硫电池就是采用的锂金属。

  锂硫电池

  再澄清一点记忆电池和锂电池的关系,它们不是同一种电池,电池记忆效应是指,电池好像记忆用户日常的充放电幅度和模式,日久很难改变这种模式,不能再做大幅度充电或放电。这是因为之前电池采用的是镍镉电池,而传统工艺中负极为烧结式,镉晶粒较粗,假如镍镉电池在它们被完全放电之前就重新充电,镉晶粒容易聚集成块而使电池放电时形成次级放电平台,电池会储存这一放电平台并在下次循环中将其作为放电的终点。但锂电池不存在这种效应的,大家放心使用就好。


标签: 锂电池

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