LiFePO4电极材料在水相体系下的研究(3)
随着科技进步的发展，人们越来越依赖于电子产品，而电子产品不断朝着小型化、轻型化的方向发展，如笔记本电脑、移动电话、数码相机等，其能源供应主要来自于电池。这就对电池产业提出了更新、更高的要求，迫切需要体积小、比能量高、重量轻的小型、高能、高可靠性的二次电池[4]。
电池动力来源包括铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池，其中锂离子电池具有工作电压高、能量密度高、寿命长、自放电速率小、无记忆效应、不含铅镉等有害物质、对环境友好等优点，迅速取代其它电池能源，成为应用最广泛的电池能源[6]。
2.3 锂离子电池的优点
其他二次电池如镉镍电池、镍氢电池和铅酸电池等相比，锂离子电池具有不可比拟的优势。如表2.1所示:
（1）单体锂离子电池的工作电压高达3.6 V，是镉镍电池或镍氢电池的3倍，是铅酸电池的1.8倍，因此组合使用的锂离子电池容易获得更高的电压。
（2）体积比能量高，即同体积的锂离子电池提供的能量比其它电池高。锂离子电池的体积比能量一般在240~260 Wh/L之间，为镉镍电池、镍氢电池或铅酸电池的2~3倍。因此同容量的电池，锂离子电池体积更小。
（3）重量比能量高，即同重量的锂离子电池提供的能量比其它电池高。锂离子电池的重量比能量一般为150 Wh/kg，为镉镍电池、镍氢电池或铅酸电池的2~3倍。因此同容量的电池，锂离子电池更轻。
表2.1 锂离子电池与其他二次电池性能的比较
（4）安全性能好，循环寿命长。锂离子电池中不含金属锂，只存在锂的嵌入化合物，从动力学观点来看，锂的化合物比金属锂稳定的多，另一方面，锂离子电池在放电过程中，锂离子插入到负极嵌入化合物材料的晶格之中，而不像金属锂二次电池那样沉积在金属锂负极的表面，从而可以避免形成锂枝晶，使得锂离子电池的安全性明显改善，循环寿命也大大提高。锂离子电池充放电次数达500~100次，而镉镍电池、镍氢电池或铅酸电池的充放电次数最多只能达到500次。
（5）工作环境温度范围宽，一般可在-20~60℃之间工作，具有良好的高温和低温工作性能，特别是在-20℃条件下，仍能够释放出90％的容量。
（6）自放电率低。自放电率又称电荷保持率，是指电池放置不用时单位时间内容量降低的百分数。锂离子电池的月自放电率为3~9％，镉镍电池在20％左右，镍氢电池在20~30％之间。因此，同样环境下锂离子电池保持电荷的时间长。
（7）无污染，无记忆效应。锂离子电池的负极是嵌锂碳材料，没有毒性，正极是锂的过渡金属氧化物，有众多毒性很小甚至无毒性的化合物可供选择。同时电池密封性很好，在使用过程中没有气体放出，是一种无毒无污染的电池体系。此外，锂离子电池不像镉镍电池那样具有较强的记忆效应。
正因为锂离子电池如此显著的优点，己成为目前综合性能最好的电池体系，自其商品化以来发展异常迅速，逐渐取代了传统的镉镍电池、镍氢电池和铅酸电池等二次电池，目前已经在我们的日常生活中随处可见。[1]
上一篇：碳钢碱性化学镀镍工艺研究