注意!鋰離子電池的這四個(gè)組成部分是不可缺少的!

鋰離子電池由四個(gè)重要部件組成:陰極、陽(yáng)極、電解液和防護(hù)板。鋰離子電池的每個(gè)組件都是必不可少的，因?yàn)闆](méi)有它就無(wú)法工作。

鋰離子電池有四個(gè)組成部分

陰極決定鋰離子電池的容量和電壓

鋰離子電池通過(guò)鋰的化學(xué)反應(yīng)來(lái)發(fā)電。這就是為何鋰被插入電池，鋰空間被稱為陰極。然而，由于鋰是不穩(wěn)定的單質(zhì)形式，鋰和氧結(jié)合，鋰氧化物被用于陰極。和鋰氧化物相同，真正電池的電極反應(yīng)所涉及的材料被稱為活性材料。換句話說(shuō)，鋰氧化物被用作鋰離子電池正極的活性材料。假如你仔細(xì)觀察陰極，你會(huì)看到一個(gè)薄薄的鋁箔框架用來(lái)固定陰極涂層，它是由活性材料、導(dǎo)電添加劑和粘合劑組成的化合物。活性材料中含有鋰離子，并添加導(dǎo)電添加劑以新增電導(dǎo)率。該粘合劑作為粘結(jié)劑，幫助活性材料和導(dǎo)電添加劑很好地固定在鋁基板上。陰極在決定電池特性方面起著重要的用途，因?yàn)殡姵氐娜萘亢碗妷菏怯申帢O所用的活性材料類型決定的。鋰含量越高，容量越大;陰極和陽(yáng)極之間的電位差越大，電壓越高。根據(jù)不同的類型，陽(yáng)極的電位差很小，但陰極的電位差通常相對(duì)較高。因此，陰極在電池電壓的確定中起著重要的用途。

陽(yáng)極通過(guò)導(dǎo)線輸送電子

與陰極相同，陽(yáng)極襯底也涂有活性物質(zhì)。陽(yáng)極的活性材料作為電流通過(guò)外部電路，允許鋰離子的可逆吸收/發(fā)射從陰極釋放。當(dāng)電池充電時(shí)，鋰離子儲(chǔ)存在陽(yáng)極而不是陰極。此時(shí)，當(dāng)導(dǎo)線連接陰極和陽(yáng)極(放電狀態(tài))時(shí)，鋰離子通過(guò)電解質(zhì)自然地回流到陰極，與鋰離子分離的電子(e-)沿導(dǎo)線出現(xiàn)電流。與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的陽(yáng)極石墨和涂有活性材料、導(dǎo)電添加劑和膠粘劑的陽(yáng)極基材配套使用。由于石墨的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和較低的電化學(xué)反應(yīng)活性等優(yōu)點(diǎn)，這種材料被認(rèn)為適合用于鋰離子儲(chǔ)存量大且價(jià)格昂貴的陽(yáng)極。

電解質(zhì)只允許離子移動(dòng)

在解釋陰極和陽(yáng)極時(shí)，提到鋰離子通過(guò)電解液，電子通過(guò)導(dǎo)線。這是電池用電的關(guān)鍵。假如離子流經(jīng)電解液，我們不僅不能用電，還會(huì)危及安全。電解質(zhì)是重要的組成部分。它被用作一種只能在陰極和陽(yáng)極之間移動(dòng)鋰離子的介質(zhì)。關(guān)于電解質(zhì)，使用高離子電導(dǎo)率的材料，使得鋰離子很容易來(lái)回移動(dòng)。電解質(zhì)由鹽、溶劑和添加劑組成。溶解鹽是鋰離子移動(dòng)的通道，溶劑是用于溶解鹽的有機(jī)液體，添加少量的添加劑用于特定目的。以這種方式出現(xiàn)的電解液只允許離子移動(dòng)到電極上，而不允許電子通過(guò)。此外，鋰離子移動(dòng)的速度取決于電解質(zhì)的類型。因此，只能使用滿足嚴(yán)格條件的電解質(zhì)。

保護(hù)板，陰極和陽(yáng)極之間的絕對(duì)屏障

雖然陰極和陽(yáng)極決定了電池的基本性能，但電解液和保護(hù)板決定了電池的安全性。分離器作為一個(gè)物理屏障，使陰極和陽(yáng)極分開。它阻止電子直接流動(dòng)，只允許離子通過(guò)內(nèi)部孔隙。因此，它必須滿足所有的物理和電化學(xué)條件。

到目前為止，我們已經(jīng)研究了決定鋰離子電池性能的四個(gè)重要組件。該行業(yè)一直在加緊研究和開發(fā)新材料，以提高電池性能，同時(shí)繼續(xù)努力提高現(xiàn)有材料和核心技術(shù)的性能。通過(guò)對(duì)高容量/高效率鋰離子電池的創(chuàng)新，相信將會(huì)豐富全世界人類的生活