毕业论文移动版

锂离子电池正极负极反应化学方程式为：

电池总反应方程式：            (1.1)                         

正极反应：                     (1.2)                 

负极反应：                          (1.3)    

 锂离子电池工作原理

1.1.2锂离子电池的主要特点

锂离子电池是一种新型的绿色二次电池，近年来其研究取得了较为快速的发展，且应用的领域也越来越广泛。主要的原因可归结为以下几点：

(1) 比能量高——重量比较轻、体积比较小，其比能量是Ni-Cd的两倍以上，并且比同比容量的Ni-MxH电池重量轻50%，体积小30%；

(2) 电容量大——锂离子电池的电容量可达到同等镍镉蓄电池的两倍；

作温度范围为-40℃~ +70℃；

(4) 能量转换效率高——锂离子电池的能量转换效率高达96%，远远超过MH-Ni电池(55%~65%)以及Ni-Cd电池(55%~75%)；

(5) 记忆效应消除——充分保证了充放电使用可以随时反复进行。无记忆效应.作为Li-ion前身的锂电池，源Z自+优尔/文%论,文]网[www.youerw.com因金属锂易形成枝晶从而发生短路，因此缩减了其应用领域：Li-ion中不含镉、铅、汞等对环境有污染的元素：部分工艺(如烧结式)的Ni-Cd电池存在的一大弊病为“记忆效应”，严重束缚了电池的使用，但锂离子电池并不存在这方面的问题。

(6) 自放电损失小——30天的自放电损失低于5%；

(7) 安全性能好——无公害；

(8) 环境友好——不含有镉、汞、铅等有害的重金属元素，被称为“绿色化学能源”；

(9) 锂离子电池可以很方便地对残留容量进行测试[4]。

1.1.3锂离子电池正极材料

随着锂离子电池的飞速发展，安全性好，成本低，容量高的锂离子正极材料成为了人们研究的重点。在锂离子电池中，正极材料占有非常重要的地位。常见的正极材料有LiNi0.5Mnl.504、LiMn2O4、LiCoO2、LiNiO2、LiFePO4等等。本文主要讨论的是LiNi0.5Mnl.504 制备研究。

1.1.4锂离子电池负极材料

锂离子电池负极材料是锂离子电池的关键材料之一。负极材料主要有锂片、无定形碳材料以及石墨化碳材料等等，有一部分金属间化合物也能作为负极材料。由于碳材料的电极电位低，比容量大，因此应用比较广泛。其中，石墨化碳材料为当今锂离子电池商品化市场中应用最广的材料。

1.1.5锂离子电池对正极材料的要求

电池的电化学性能好坏与电池材料密切相关。其中，锂离子电池的正极材料对于充放电比能量性能影响尤为突出，而且相对于电解质以及负极材料，锂离子电池正极材料的研究就目前来说显得较为滞后，这样就制约了锂离子电池的快速发展。因此研究工艺简单、高性能并且廉价的正极材料源Z自+优尔/文%论,文]网[www.youerw.com已经成为锂离子电池发展的关键方向，而作为锂离子电池正极材料的化合物需要满足以下几个条件[5]：

（1）吉布斯自由能相对较大。

（2）比较高的电位。

（3）要求材料必须具有稳定的物理和化学性质。

（4）制备工艺比较简单，成本相对较低且绿色环保，并能实现流水线生产。

（5）要求正极材料能够和电解质互溶。

（6）要求正极材料具有可逆性。