鋰離子電池是如何工作的？

鋰離子是采用含有鋰元素的材料作為電極的電池，它是現(xiàn)代高性能電池的代表。目前，我們用的手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼攝像機(jī)等都是使用的鋰離子電池。鋰離子電池是一種可以充電的電池，它重要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間的移動(dòng)來(lái)工作。通常人們把鋰離子進(jìn)入正極材料的過(guò)程叫嵌入，離開(kāi)的過(guò)程叫脫嵌；鋰離子進(jìn)入負(fù)極材料的過(guò)程叫插入，離開(kāi)的過(guò)程叫脫插。鋰離子電池是由鋰離子電池發(fā)展而來(lái)。

很多人的誤區(qū)是鋰離子電池中有金屬鋰的存在，但其實(shí)只是鋰離子的化合物，這種在正極上使用的化合物能夠在充電時(shí)會(huì)分解出鋰離子，以碳素材料為負(fù)極的蓄電池。鋰離子嵌入和脫離正極化合物的過(guò)程就是蓄電池充電和放電的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程同時(shí)伴隨著與鋰離子等量電子的嵌入和脫離。

鋰離子電池是如何進(jìn)行充電放電工作的？

鋰離子電池的工作原理就是指其充放電原理。當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過(guò)電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，到達(dá)負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。

充電過(guò)程中鋰離子無(wú)法插入；過(guò)度充電使過(guò)多的鋰離子嵌入負(fù)極碳結(jié)構(gòu)，而造成其中部分鋰離子再也無(wú)法釋放出來(lái)。

在鋰離子電池的充放電過(guò)程中，鋰離子處于從正極→負(fù)極→正極的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。假如我們把鋰離子電池形象地比喻為一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就象優(yōu)秀的運(yùn)動(dòng)健將，在搖椅的兩端來(lái)回奔跑。所以，專(zhuān)家們又給了鋰離子電池一個(gè)可愛(ài)的名字搖椅式電池。

鋰離子電池放電：放電的過(guò)程與充電的過(guò)程相反，負(fù)極的鋰離子脫離碳素材料的小孔，返回正極。回到正極的鋰離子的數(shù)量越多，電池的電量使用的就越多，剩余電量就越少。

鋰離子電池充電：充電的過(guò)程就是鋰離子生成和運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，電池正極的化合物出現(xiàn)大量的鋰離子，進(jìn)過(guò)電解液之后，鋰離子由正極運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。而鋰離子電池的負(fù)極是由碳素材料構(gòu)成的，到達(dá)負(fù)極的鋰離子會(huì)嵌入在碳素材料的小孔中，碳素材料能夠容納的鋰離子越多，電池能夠容納的電量就越大，也就是常說(shuō)的容量（mAh）。