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從化學(xué)角度探討筆記本鋰電池

2009年11月21日 10:23 wenjunhu.com 作者:佚名 用戶評論(0
從化學(xué)角度探討筆記本鋰電池

本人學(xué)化學(xué)的,看了一些資料,探討一下筆記本電池。


? 鋰電池作為筆記本的最重要的組件之一,現(xiàn)在成為制約筆記本發(fā)展的最大瓶頸,其他電子產(chǎn)品都飛速發(fā)展,唯獨(dú)電池組件,進(jìn)展十分緩慢,就目前來看,要想提高筆記本電池的能量是十分困難的。


? 先看一下充電電池的發(fā)展歷史,從鉛酸電池到鎳鎘電池,再到鋰離子電池,雖然電池容量不斷提高,循環(huán)次數(shù)不斷增加,但性能依然不能滿足我們的需求。
? 鋰離子電池的發(fā)展嚴(yán)重受限制于電池材料開發(fā),尤其是鋰離子電池的陽極材料,很難找到理想的化學(xué)物質(zhì),低壓陽極材料如釩的氧化物系列、硫化鈦等,電池的電壓通常不超過3v,難以應(yīng)用在筆記本上,因此高壓型陽極材料如鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰等受到廣泛的應(yīng)用。


? 根據(jù)圖中的曲線大概可以看出來,鎳酸鋰的容量最高,但是電壓不夠平穩(wěn),價(jià)格適中。錳酸鋰最便宜,價(jià)格大概只有鈷酸鋰的十分之一,但是容量較低,因此應(yīng)用最多的還是鈷酸鋰陽極材料。


鈷酸鋰電壓能達(dá)到4.5v,完全能夠滿足筆記本電池的要求,絕大部分的筆記本電池都是用的這種材料,但是其具有較高的毒性,性能下降較快,且鋰離子可用范圍也較小,只能在0.5-1之間,依然不是最理想的電池陽極材料。


? 一般認(rèn)為,鈷酸鋰的放電過程會伴隨三個(gè)晶相的可逆變化,由于鋰的含量值只能在0.5和1之間,當(dāng)鈷酸鋰中鋰含量低于0.5的時(shí)候,將會出現(xiàn)第四個(gè)晶相的不可逆變化,因此,筆記本電池的過度放電是致命的操作。另外,鈷酸鋰是850度高溫下經(jīng)過碳酸鋰和碳酸鈷固相合成的,具有亞穩(wěn)態(tài)的結(jié)構(gòu),會緩慢向穩(wěn)態(tài)的四面體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,對筆記本電池來說,長期不使用的話,也是會損失一部分性能的,當(dāng)然這一過程是十分緩慢的,且可能是可逆的。


? 筆記本電池的性能與鈷酸鋰的晶體形貌以有密切的關(guān)系,結(jié)晶度越好,粒徑越大,電化學(xué)性能就越好,但過大的顆粒也會導(dǎo)致鋰離子傳遞受阻,不利于鋰離子的深度插入。因此世界上各大公司都通過控制合成慘數(shù)來控制所得到的鈷酸鋰的性能。目前有些優(yōu)良的鈷酸鋰甚至?xí)㈦s一些鎳,使其同時(shí)具有鈷酸鋰與鎳酸鋰的優(yōu)點(diǎn)。


? 目前電量較低的山寨筆記本電池的陽極材料很可能是價(jià)格十分便宜、容量較低的錳酸鋰。


? 關(guān)于鋰聚合物電池,以后有空我再補(bǔ)上。

充電電池的發(fā)展歷史
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?三種陽極材料
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? 三種陽極材料的電性能

非常好我支持^.^

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