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1、要想彻底了解影响锂离子电池性能的要素，必须先知道锂离子电池的放电/充电的原理和一 般结构组成。 本文引用地址：一般来说，化学电池都是靠正极、负极活性物质在氧化还原反应(正极化合 物失电子、负极化合物得电子)过程中，把化学能转化为电能。锂离子电池相对普通化学电 池有什么特殊么?没有。锂离子电池之所以强调“锂离子”三字，是因为其正负极活性物质 是含锂化合物。 既然本质上都是氧化还原反应，锂离子电池具体又是如何产生电流的呢靠的是正极/负极层 状物质晶体中，锂离子不断的嵌入/脱嵌，具体如图：我们都知道，锂离子电池是由正极、负极、电解质三个基本部分组成。正极和负极作为存 储锂离子的载体层状物质晶体，充电
2、时，锂离子从正极脱嵌经过电解质嵌入负极，负极处 于富锂态，正极处于贫锂态，同时电子的补偿电荷从外电路供给到碳负极，保证负极的电 荷平衡。放电时则相反，锂离子从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极，正极处于富锂态。 目前，负极材料是确定的，一般采用的是碳素材料石墨(锂离子嵌入碳化合物);所以，与负 极材料对应的正极材料这个“锂离子容器” ，其储藏的锂离子越多、密度越大，锂离子电池 储存的电量就越大;其晶体结构的化学性质越是稳定，锂离子电池的安全性就越高;其老化 特性(即随着使用时间增长发生的材料变形，晶体结构破坏，内阻逐渐升高)越不明显，锂 离子电池的循环次数越多。一句话总结，不同的正极材料，很大程度上
3、决定了锂离子电池 的容量、安全性、寿命。(钴酸锂层状晶体正极示意图) 基本我们可以这么说，决定锂离子电池性能的关键，是正极材料，而不同正极材料比拼的， 是含锂化合物晶体结构的稳定性、嵌入锂离子数量、老化特性。 目前锂离子电池使用的正极材料，有包括层状结构的钴酸锂、镍酸锂，尖晶石结构的锰酸 锂(同样也有层状结构的锰酸锂 LiMnO2)，橄榄石结构的磷酸铁锂，和三元材料(简单点可 以看做钴锂、镍锂、锰锂某种程度的“混合”)，它们各有优缺点。不过由于各个公司的研 发和生产水平不同，对于不同的正极材料，各种流行的说法大家争论不休，这里只列举一 家公司公开的数据来做对比：参数说明： 电压越高，充放电功率
4、也越大，在电池容量一定的情况下，意味着更快的充放电(不考虑控 制芯片作用的情况下)。另外，正极材料电压不同，也要求配合不同的电解质，这样才能充 分发挥锂离子电池的性能。 振实密度，也称压实密度，是指面密度/极片碾压后的厚度(集流体厚度)，单位：g/cm3。一 般来说，压实密度越大，电池的容量就能做的越高，所以压实密度也被看做材料能量密度 的参考指标之一。不过压实密度讲求的是合适，过大或过小，都不利于锂离子的嵌入嵌出。 而合适的正极压实密度，可以增大电池的放电容量，减小内阻，减小极化损失，延长电池 的循环寿命。 循环寿命很好理解，就是衡量正极材料老化特性。 总结 很明显，不考虑还未实用的磷酸铁锂，目前综合性能最优的材料还是三元材料。至于钴酸 锂，性价比最高，所以目前也是使用最广的。remax http:/
