现代化生活的幕后英雄--锂离子电池

作者：上海硅酸盐研究所研究员 温兆银

欢迎访问e展厅 展厅 2 音响/数码产品展厅 数码相框, 音频播放器, 音响,... 手机、手提电脑、摄像机、照相机等电子产品已经成为人们现代化生活与工作中常见的高科技消费品。一旦拥有了它们，你对它们的幕后英雄--锂电池就不会再陌生了。其实，锂电池的应用范围已经不断拓宽，从信息产业到能源交通，从太空到水下，锂电池正在进入了人类社会的各个领域，为人类造福。 锂电池分为一次电池和二次电池两类，目前在照相机等耗电量较低的电子产品中主要使用不可充电的一次锂电池，而在摄像机、数码相机、手机及笔记本电脑等耗电量较大的电子产品中则使用可充放电的二次锂电池，即锂离子电池。与前者相比，锂离子电池的需求量逐年大幅度增长。与其他蓄电池相比，锂离子电池的优点在于开路电压高(市售电池多为3.6V镍氢和镍镉二次电池的开路电压为1.2V)、比容量大(是镍镉二次电池的2.5倍，是镍氢二次电池的1.5倍)、自放电率低(<8%/月，远低于镍镉电池的30%和镍氢电池的40%)、寿命长(通常都可以达到千次以上)。没有记忆效应也是锂离子电池深受人们欢迎的突出优点，是其它二次电池所不具备的，人们在锂离子电池充电前不必顾及其中的电量是否已被用完。 锂离子电池是1990年日本SONY公司研制出并开始实现商品化的，它的出现称得上是在二次电池历史上的一次飞跃，在随后的10余年中，其商业化进程取得了突飞猛进的发展。与其他二次电池相比，它的工作原理也比较简单。之所以被称为锂离子电池，是因为这种电池中无论在正负极还是在电池隔膜中，锂都是以离子形式存在的，锂离子电池负极是碳素材料，如石墨等。正极则是含锂的过渡金属氧化物，如LiCoO2、LiMn2O4等。电解质是含锂盐的有机溶液。锂离子电池在工作(充电或放电)过程中，锂离子在正负极及电解质隔膜中定向运动。充电时，在电场的驱动下锂离子从正极材料中脱出，经过电解质，插入到负极中。放电时，过程正好相反，即锂离子返回正极中，电子则通过了用电的电子产品中并为之供电。 目前在市场上有多种品牌的用于小型电子产品的锂离子电池，这些电池通常都是含有有机溶液的，有可能商业化的固态锂电池或聚合物锂电池实际上仍含有一定量的有机液体电解质，它的主要部件及其工作原理与液体二次锂电池几乎相同，只是包装上作了很大的改进。我们在使用锂离子电池时不应随意解剖电池，以免发生事故。 目前，在锂离子电池研究领域的研究热点是将其使用在车辆中，制成电动汽车或与汽油并用的混合电动汽车，同时人们也在研制真正意义上的固态锂电池，彻底摒弃锂离子电池中的有机液体，让锂电池成为最安全可靠的电池。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (3/26/2005)