锂离子电池简介锂电池分为锂电池和锂离子电池。手机和笔记本电脑都使用锂离子电池，也就是俗称的锂电池。电池一般采用含锂材料作为电极，是现代高性能电池的代表。而真正的锂电池因为风险大，很少用在日常电子产品中。锂离子电池于1990年由日本索尼公司首次开发成功。它将锂离子嵌入碳(石油焦和石墨)中形成负极(传统锂电池使用锂或锂合金作为负极)。阳极材料通常是LixCoO2、LixNiO2和LixMnO4，电解质是LiPF6碳酸乙烯酯(EC)碳酸二甲酯(DMC)。用焦炭和石墨做负极材料，无毒，资源充足。锂离子嵌入碳中，克服了锂的高活性，解决了传统锂电池的安全问题。正极LixCoO2可以在充放电性能和寿命方面达到高水平，这降低了成本。简而言之，提高锂离子电池的综合性能。预计锂离子电池将在21世纪占据很大的市场。锂离子二次电池在充放电过程中的反应式为LiCo2C=Li1-Xco2LiXC2。锂离子电池与以下两种电池的区别容易混淆：(1)锂电池：金属锂作为负极。(2)锂离子电池：使用非水液体有机电解液。(3)锂离子聚合物电池：使用聚合物凝胶液态有机溶剂，或者直接使用全固态电解质。锂离子电池一般采用类石墨碳材料作为负极。3锂离子电池的发展历程1970年，埃克森公司的M.S.Whittingham以硫化钛为正极材料，金属锂为负极材料，制成了第一个锂电池。锂电池正极材料为二氧化锰或氯化亚砜，负极为锂。电池组装后，电池有电压，不需要充电。锂离子电池是由锂电池发展而来的。比如过去相机用的纽扣电池，就属于锂电池。这种电池也可以充电，但是循环性能不好。在充放电循环过程中，容易形成锂晶体，导致电池内部短路。所以一般来说，这种电池是禁止充电的。1982年，伊利诺伊理工学院的R.R.Agarwal和J.R.Selman发现锂离子具有嵌入石墨的特性，并且这个过程是快速的、可逆的。与此同时，金属锂制成的锂电池的安全隐患备受关注，人们试图利用锂离子嵌入石墨的特性来制作充电电池。贝尔实验室成功试制出第一个可用的锂离子石墨电极。1983年M.Thackeray，J.Goodenough等人发现锰尖晶石是一种优良的正极材料，价格低廉，稳定性好，具有优异的导电性和锂导电性。其分解温度高，氧化程度远低于钴酸锂，即使发生短路或过充也能避免燃烧爆炸的危险。1989年，A.Manthiram和J.Goodenough发现带有聚合阴离子的正极会产生更高的电压。1992年，日本索尼公司发明了以碳为负极，含锂化合物为正极的锂电池。在充放电过程中，没有金属锂，只有锂离子，这就是锂离子电池。随后，锂离子电池彻底改变了消费电子产品的面貌。这种以钴酸锂为正极材料的电池是便携式电子设备的主要电源。1996年，Padhi和Goodenough发现，具有橄榄石结构的磷酸盐，如磷酸亚铁锂，比传统的正极材料更安全，尤其是耐高温，其抗过充能力远远优于传统的锂离子电池材料。纵观电池发展史，可以看到世界电池工业发展的三个特点。第一，绿色电池发展迅速，包括锂离子电池和镍氢电池。这是从二次电池到存储电池的转变 电信和信息市场的发展，特别是手机和笔记本电脑的广泛使用，为锂离子电池带来了市场机遇。聚合物锂离子电池因其在安全方面的独特优势，将逐渐取代液体电解质锂离子电池，成为锂离子电池的主流。锂离子聚合物电池被誉为“21世纪的电池”，将开辟电池的新时代，其发展前景十分乐观。2015年3月，日本夏普和京都大学教授田中恭共同研发了一种使用寿命达70年的锂离子电池。试制的长寿命锂离子电池体积为8立方厘米，可充放电25000次。并且夏普表示，这款长寿命锂离子电池经过1万次实际充放电后，性能依然稳定。4锂离子电池组成：钢壳/铝壳/圆柱/软包系列：(1)正极——活性物质一般为锰酸锂或钴酸锂、镍钴锰酸盐(俗称三元)或三元锰酸锂，而纯锰酸锂和磷酸亚铁锂因体积大、性能差或成本高而逐渐淡出。厚度为10-20微米的电解铝箔被用作导电流体。(2)隔膜——是一种特殊形状的聚合物薄膜。该薄膜具有微孔结构，允许锂离子自由通过，但电子不能。(3)负极——的活性材料为石墨或具有类似石墨结构的碳，导电集流体使用厚度为7-15微米的电解铜箔。(4)有机电解质3354用六氟磷酸锂的碳酸盐溶剂溶解，凝胶电解质用于聚合物。(5)电池外壳——可分为钢制外壳(很少使用方形外壳)、铝制外壳、镀镍铁制外壳(使用圆柱形电池)、铝塑膜(软包)等。还有电池盖，也是电池的正负极。