1.2 锂离子电池简介

与传统的二次电池相比，锂离子电池在体积比容量(Wh L-1)和质量比容量（Wh kg-1）上都远远超过前者，图1.1可以看出，目前商业的锂离子电池的容量约为150 Wh kg-1,是镍锌电池的两倍，镍铬电池和铅蓄电池的三倍，因而在商业应用上具有很大的优势[2,3]。

图1.1 不同二次电池的质量和体积能量密度的比较[3]

1.2.1 锂离子电池基本构造和工作原理

锂离子电池采用可逆的嵌入和脱出锂离子的两种材料分别作为正极和负极，主要组成为：正极壳、正极、隔膜、电解液、负极和负极壳等。图1.2（a）为圆柱形锂离子电池，后来在此基础上发展产生了方形电池以适应电子元件的小型化和轻便化，如图1.2（b）所示，并在此基础上发展了聚合物锂离子电池，如图1.2（c）。商业锂离子电池一般采用LiCoO2、LiFePO4、LiMnO2等富锂过渡族金属氧化物（LiMOx，M为Co、Mn、Ni等过渡态金属）作为正极材料，负极采用层状化合物LixC6和石墨等，电解液为含有锂盐的有机溶剂，如EC(碳酸乙烯酯)、DMC（碳酸二甲酯）等。