锂电池的种类及其优缺点
随着社会的进步发展，人类所需要的能量越来越多，传统的化石能源不仅不能再生，，过多的使用加剧了环境的恶化。虽然现在的能源结构基本构建在化石燃料的基础之上，但人们也已了解到充分利用风能、太阳能等可再生能源的重要性。然而这些能源作用不连续，需要有能量贮存器，电池作为一种将电能以化学能形式储存起来的的装置是十分合适的。尤其是二次电池，在现代人的手机、手表乃至汽车里都有应用。 电池在几十年的发展中，性能在逐渐优化，这其中比能量高是人们不断追求的目标。由于在所有的金属中锂比重很小（m=6.94g/mol）、电极电势极低（标准电极电势-3.045v），它是能量密度极大的金属，锂电池体系理论上能获得最大的能量密度，因此它顺理成章地进入了研究者们的视野。
锂电池的主要种类：
锂电池又分为锂一次电池（又称锂原电池）与锂二次电池（锂充电电池），与1912年由gilbert n. lewis第一次提出，将人们的视线引向了活泼金属电池上。在锂二次电池的基础上，又发展起来锂离子电池。大致发展历程如图1。
li-mno2电池（锂一次电池） li-mno2电池是锂电池中应用较多的一种有机电解质电池，一般做成钮扣型或圆柱形，开路电压为3.5v，负荷电压为2.8v，比能量可达200w·h/kg和500w·h/l，常温下电池储存寿命超过10年，且储存和放电过程中无气体放出，安全性能好。
（-）li∣liclo4，pc+dmg∣mno2（+）
负极反应： li-e-→li+
正极反应： mno2+li++e-→mnooli
电池反应： li+mno2→mnooli
按照上述反应，li-mno2放电时负极锂生成li+ 进入电解质溶液，正极二氧化锰得电子 还原成三价锰，同时，锂离子进入二氧化锰晶格中形成mno2（li），即mnooli。 这类电池主要用于低倍率放电。其能量比约为铅酸蓄电池的5到7倍。电池储存和放电过程中无气体放出，自放电小，不会因活性物质分解引起电池内压增大。中小容量的电池适合于小型电子计算机、照相机及小型通讯机的电源，大容量的电池适合于要求电池比能量高、使用时间长的场合，因此可作为军事领域的理想电源。
li-socl2电池（锂一次电池）
li-socl2电池是一种研究较为成熟的有机电解质电池。其开路电压高达3.6～3.7v，且电压平稳、负荷电压精度高，同时还有较高的比能量。表1中给出一些常用小型电池系列活性物质成本比较，可以看出，li-socl2电池是常用电池中成本最低的。
li-socl2电池的电化学表达式为： （-）li∣lialcl4-socl2∣c（+）
电解液是lialcl4的socl2溶液。socl2即是电解质的溶剂，又是正极活性物质。电池反应：
4li+2socl2→4licl+s+so2
放电产物二氧化硫部分溶于socl2中，硫单质大量析出，沉积在正极炭黑中，licl是不容物。
这种电池的负极锂与socl2接触时会发生如下反应
： 8li+3socl2→6licl+li2s2o4+s2cl2
由于产物licl形成致密的保护膜阻碍了反应的进行，又由于它还是固体电解质膜，允许离子通过，所以不妨碍锂电极的正常阳极溶解。
但是socl2电池存在两个突出问题，即“电压滞后”和“安全问题”。电压滞后是因为licl的产生，它以薄膜的形式覆盖在锂阳极表面，虽然可以防止电池自放电，但导致了电压滞后。另外，储存时间越长，储存温度越高，膜就会越厚，滞后现象越明显。
当socl2电池短路时，会引发li和s的热反应：
2li+s→li2s
li2s在145度下又可与socl2发生剧烈反应，导致爆炸。
还有一种爆炸的原因是在正极上沉积的锂形成枝晶，造成短路。li与s反应，或者so2 也可以在负极发生反应，最终生成cl2o这种十分不稳定的爆炸性物质。
锂电池的优缺点：
优点
1．能量比较高。具有高储存能量密度，已达到460-600wh/kg，是铅酸电池的约6-7倍；
2．使用寿命长，使用寿命可达到6年以上，磷酸亚铁锂为正极的电池1c（100%dod）充放电，有可以使用10，000次的记录；
3．额定电压高（单体工作电压为3.7v或3.2v），约等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压，便于组成电池电源组；锂电池可以通过一种新型的锂电池调压器的技术，将电压调至3.0v，以适合小电器的使用；
4．具备高功率承受力，其中电动汽车用的磷酸亚铁锂锂离子电池可以达到15-30c充放电的能力，便于高强度的启动加速；
5．自放电率很低，这是该电池最突出的优越性之一，一般可做到1%/月以下，不到镍氢电池的1/20；
6．重量轻，相同体积下重量约为铅酸产品的1/6-1/5；
7．高低温适应性强，可以在-20℃--60℃的环境下使用，经过工艺上的处理，可以在-45℃环境下使用；
8．绿色环保，不论生产、使用和报废，都不含有、也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。
9．生产基本不消耗水，对缺水的我国来说，十分有利。比能量指的是单位重量或单位体积的能量。比能量用wh/kg或wh/l来表示。wh是能量的单位，w是瓦、h是小时；kg是千克（重量单位），l是升（体积单位）。
缺点
1．锂原电池均存在安全性差，有发生爆炸的危险。
2．钴酸锂的锂离子电池不能大电流放电，价格昂贵，安全性较差。
3．锂离子电池均需保护线路，防止电池被过充过放电。
4．生产要求条件高，成本高。
5．使用条件有限制，高低温使用危险大。
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锂电池的主要种类：
锂电池又分为锂一次电池（又称锂原电池）与锂二次电池（锂充电电池），与1912年由gilbert n. lewis第一次提出，将人们的视线引向了活泼金属电池上。在锂二次电池的基础上，又发展起来锂离子电池。大致发展历程如图1。
li-mno2电池（锂一次电池） li-mno2电池是锂电池中应用较多的一种有机电解质电池，一般做成钮扣型或圆柱形，开路电压为3.5v，负荷电压为2.8v，比能量可达200w·h/kg和500w·h/l，常温下电池储存寿命超过10年，且储存和放电过程中无气体放出，安全性能好。
（-）li∣liclo4，pc+dmg∣mno2（+）
负极反应： li-e-→li+
正极反应： mno2+li++e-→mnooli
电池反应： li+mno2→mnooli
按照上述反应，li-mno2放电时负极锂生成li+ 进入电解质溶液，正极二氧化锰得电子 还原成三价锰，同时，锂离子进入二氧化锰晶格中形成mno2（li），即mnooli。 这类电池主要用于低倍率放电。其能量比约为铅酸蓄电池的5到7倍。电池储存和放电过程中无气体放出，自放电小，不会因活性物质分解引起电池内压增大。中小容量的电池适合于小型电子计算机、照相机及小型通讯机的电源，大容量的电池适合于要求电池比能量高、使用时间长的场合，因此可作为军事领域的理想电源。
li-socl2电池（锂一次电池）
li-socl2电池是一种研究较为成熟的有机电解质电池。其开路电压高达3.6～3.7v，且电压平稳、负荷电压精度高，同时还有较高的比能量。表1中给出一些常用小型电池系列活性物质成本比较，可以看出，li-socl2电池是常用电池中成本最低的。
li-socl2电池的电化学表达式为： （-）li∣lialcl4-socl2∣c（+）
电解液是lialcl4的socl2溶液。socl2即是电解质的溶剂，又是正极活性物质。电池反应：
4li+2socl2→4licl+s+so2
放电产物二氧化硫部分溶于socl2中，硫单质大量析出，沉积在正极炭黑中，licl是不容物。
这种电池的负极锂与socl2接触时会发生如下反应
： 8li+3socl2→6licl+li2s2o4+s2cl2
由于产物licl形成致密的保护膜阻碍了反应的进行，又由于它还是固体电解质膜，允许离子通过，所以不妨碍锂电极的正常阳极溶解。
但是socl2电池存在两个突出问题，即“电压滞后”和“安全问题”。电压滞后是因为licl的产生，它以薄膜的形式覆盖在锂阳极表面，虽然可以防止电池自放电，但导致了电压滞后。另外，储存时间越长，储存温度越高，膜就会越厚，滞后现象越明显。
当socl2电池短路时，会引发li和s的热反应：
2li+s→li2s
li2s在145度下又可与socl2发生剧烈反应，导致爆炸。
还有一种爆炸的原因是在正极上沉积的锂形成枝晶，造成短路。li与s反应，或者so2 也可以在负极发生反应，最终生成cl2o这种十分不稳定的爆炸性物质。
锂电池的优缺点：
优点
1．能量比较高。具有高储存能量密度，已达到460-600wh/kg，是铅酸电池的约6-7倍；
2．使用寿命长，使用寿命可达到6年以上，磷酸亚铁锂为正极的电池1c（100%dod）充放电，有可以使用10，000次的记录；
3．额定电压高（单体工作电压为3.7v或3.2v），约等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压，便于组成电池电源组；锂电池可以通过一种新型的锂电池调压器的技术，将电压调至3.0v，以适合小电器的使用；
4．具备高功率承受力，其中电动汽车用的磷酸亚铁锂锂离子电池可以达到15-30c充放电的能力，便于高强度的启动加速；
5．自放电率很低，这是该电池最突出的优越性之一，一般可做到1%/月以下，不到镍氢电池的1/20；
6．重量轻，相同体积下重量约为铅酸产品的1/6-1/5；
7．高低温适应性强，可以在-20℃--60℃的环境下使用，经过工艺上的处理，可以在-45℃环境下使用；
8．绿色环保，不论生产、使用和报废，都不含有、也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。
9．生产基本不消耗水，对缺水的我国来说，十分有利。比能量指的是单位重量或单位体积的能量。比能量用wh/kg或wh/l来表示。wh是能量的单位，w是瓦、h是小时；kg是千克（重量单位），l是升（体积单位）。
缺点
1．锂原电池均存在安全性差，有发生爆炸的危险。
2．钴酸锂的锂离子电池不能大电流放电，价格昂贵，安全性较差。
3．锂离子电池均需保护线路，防止电池被过充过放电。
4．生产要求条件高，成本高。
5．使用条件有限制，高低温使用危险大。
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