1.8萬(wàn)
隨著科技的不斷發(fā)展，電池作為儲(chǔ)能設(shè)備廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、移動(dòng)設(shè)備、能源儲(chǔ)存等領(lǐng)域。鋰電池是當(dāng)今最常見(jiàn)的一種電池類(lèi)型，其中包括鋰金屬電池和鋰離子電池。雖然它們都使用鋰作為正極材料，但在結(jié)構(gòu)和工作原理上存在明顯的差異。
1.鋰金屬電池
鋰金屬電池是一種早期的鋰電池技術(shù)，由于其高能量密度和較長(zhǎng)的循環(huán)壽命，在20世紀(jì)70年代至90年代被廣泛使用。它的正極由純鋰金屬制成，負(fù)極通常采用碳材料，電解液則是由鋰鹽溶解在非水有機(jī)溶劑中構(gòu)成。
結(jié)構(gòu)
鋰金屬電池的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，主要由正極、負(fù)極和電解液組成。正極是純鋰金屬，負(fù)極是碳材料，而電解液是由鋰鹽（如LiPF6）溶解在非水有機(jī)溶劑（如乙二醇二甲醚）中。
工作原理
在充放電過(guò)程中，鋰金屬電池通過(guò)離子遷移來(lái)儲(chǔ)存和釋放能量。當(dāng)充電時(shí)，鋰離子從正極釋放，并沉積到負(fù)極上形成金屬鋰。而在放電過(guò)程中，金屬鋰被氧化成離子，通過(guò)電解液傳輸回正極。這種反應(yīng)過(guò)程可逆，因此鋰金屬電池具有較長(zhǎng)的循環(huán)壽命。
特點(diǎn)
鋰金屬電池具有以下特點(diǎn)：
- 高能量密度：相比其他電池類(lèi)型，鋰金屬電池具有更高的能量密度，可以提供更長(zhǎng)的續(xù)航里程。
- 低自放電率：由于其化學(xué)反應(yīng)機(jī)制，鋰金屬電池的自放電率相對(duì)較低，可以長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存能量。
- 安全性問(wèn)題：由于純鋰金屬的不穩(wěn)定性，鋰金屬電池容易出現(xiàn)短路、過(guò)熱等安全問(wèn)題，需要嚴(yán)格的管理和控制。
閱讀更多行業(yè)資訊，可移步與非原創(chuàng)，復(fù)旦微，不只是FPGA、CMOS圖像傳感器原理及行業(yè)應(yīng)用分析、中國(guó)本土信號(hào)鏈芯片產(chǎn)業(yè)地圖（2023版）? ?等產(chǎn)業(yè)分析報(bào)告、原創(chuàng)文章可查閱。
2.鋰離子電池
鋰離子電池是目前最常用的電池技術(shù)之一，已廣泛應(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦、電動(dòng)汽車(chē)等領(lǐng)域。相對(duì)于鋰金屬電池，鋰離子電池具有更好的安全性能和充放電循環(huán)壽命。
結(jié)構(gòu)
鋰離子電池采用多層疊加的片狀結(jié)構(gòu)。它由正極（通常是含有鋰的過(guò)渡金屬氧化物）、負(fù)極（通常是碳材料，如石墨）、隔膜和電解液組成。電解液是由鋰鹽溶解在有機(jī)溶劑中，例如碳酸丙二酯。
工作原理
在充電時(shí)，鋰離子從正極釋放，并通過(guò)電解液中的隔膜移動(dòng)到負(fù)極，經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成鋰離子插入到負(fù)極的碳材料中儲(chǔ)存能量。當(dāng)需要釋放能量時(shí)，鋰離子從負(fù)極開(kāi)始遷移回正極，同時(shí)釋放出電子供電設(shè)備使用。
特點(diǎn)
鋰離子電池具有以下特點(diǎn)：
- 高循環(huán)壽命：相對(duì)于鋰金屬電池，鋰離子電池具有更長(zhǎng)的循環(huán)壽命，并且可以進(jìn)行多次充放電循環(huán)。
- 較低的自放電率：鋰離子電池的自放電率相對(duì)較低，能夠在長(zhǎng)時(shí)間不使用時(shí)保持電荷。
- 較好的安全性：鋰離子電池采用非金屬的負(fù)極材料，減少了短路和過(guò)熱的風(fēng)險(xiǎn)，提高了安全性能。
- 相對(duì)較低的能量密度：與鋰金屬電池相比，鋰離子電池的能量密度稍低，因此其續(xù)航能力相對(duì)較弱。
鋰金屬電池和鋰離子電池都是基于鋰作為正極材料的電池類(lèi)型，但它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)和工作原理上存在差異。鋰金屬電池以純鋰金屬作為正極，具有高能量密度和較長(zhǎng)的循環(huán)壽命，但安全性問(wèn)題較突出。鋰離子電池采用含鋰過(guò)渡金屬氧化物作為正極，具有更好的安全性和充放電循環(huán)壽命，但能量密度相對(duì)較低。
