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ニュース

リチウム電池の原理

Aug 26, 2018

リチウム電池の作動原理は何ですか?

リチウム金属電池

リチウム金属電池は、一般に正極材料として二酸化マンガン、負極材料として金属リチウムまたはその合金金属、および非水電解液を用いた電池である。

電気的反応:Li + MnO 2 = LiMnO 2

リチウムイオン電池

リチウムイオン電池は、一般に、リチウム合金金属酸化物を正極材料とし、黒鉛を負極材料とし、非水電解質を用いた電池である。

荷電した正極で起こる反応は、

LiCoO 2 == Li(1-x)CoO 2 + XLi ++ Xe-(電子)

充電負極で起こる反応は、

6C + XLi ++ Xe- = LixC6

二次電池総反応:LiCoO2 + 6C = Li(1-x)CoO2 + LixC6

正極

カソード材料:多くのオプションのカソード材料があり、主流製品のほとんどはリチウム鉄リン酸を使用しています。 異なるカソード材料の比較:

LiCoO2

3.7V

140mAh / g

Li2Mn2O4

4.0 V

100mAh / g

LiFePO 4

3.3V

100mAh / g

Li2FePO4F

3.6V

115mAh / g

正極反応:放電中にリチウムイオンが埋め込まれ、充電時にリチウムイオンが放出される。 充電時:LiFePO4→Li1-xFePO4 + xLi + + xe-放電:Li1-xFePO4 + xLi + + xe-→LiFePO4。

負極

陽極材料:主に黒鉛が使用されます。 新しい研究は、チタン酸塩がより良い材料であることを見出した。

負極反応:放電時にリチウムイオンが脱離し、充電時にリチウムイオンが埋め込まれます。

充電時:xLi + + xe- + 6C→LixC6

放電時:LixC6→xLi + + xe- + 6C

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