稀土鋰電池原理
傳統鋰電池鋰是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。但由於鋰金屬的化學性質活潑,使其加工、保存、使用時對環境要求嚴格。因此其套用用受到極大限制。
後來,日本索尼公司發明了以炭材料為負極,以含鋰的化合物作正極的鋰電池,在充放電過程中,沒有金屬鋰,只有鋰離子,因此稱為鋰離子電池,簡稱鋰電池。
鋰電池的正極材料通常是有鋰的活性化合物組成,負極是具有特殊分子結構的碳。充電時,加在電極兩側的電勢迫使正極的化合物釋放出鋰離子,嵌入負極分子排列呈片狀結構的碳中。放電時,鋰離子從層片狀談結構中析出,重新和正極的化合物結合,電子在外電路流過,產生電流。
鋰電池性能優點:
1、比能量高,開發潛力大。具有高儲存能量密度,目前已達到460-600Wh/kg。
2、使用壽命長,平均壽命可達到6年以上。
3、自放電率很低。目前一般可做到1%/月以下,不到鎳氫電池的1/20。
4、綠色環保。不產生任何鉛、汞、鎘等有毒有害重金屬元素和物質。
5、工作溫度範圍寬,可以在-20℃-60℃的環境下使用。
6、額定電壓高(單體工作電壓為3.7V),約等於3隻鎳鎘充電電池的串聯電壓。
7、無記憶效應。記憶效應是電池電未用完充電時容量下降。傳統電池記憶效應很嚴重。
稀土鋰電池相對於一般鋰電池又具有如下優點:
由於稀土元素的加入,充電穩定性提高。同時保證了材料的結構穩定性,改善和提高了循環性能。稀土元素在擴充了鋰離子遷移的三維通道,有效提高了材料的電化學循環可逆性,延長了電池壽命。