鋰電池是一種以鋰金屬或鋰合金為負極材料,使用非水電解質溶液的電池。1912年,鋰金屬電池最早由GilbertN.Lewis提出和研究。M.S.Whit,M.S.Whitingham提出并開始研究鋰電池。由于鋰金屬的化學特性非?;顫姡嚱饘俚募庸?、保存和使用對環(huán)境有很高的要求。因此,鋰電池長期沒有得到應用。隨著科學技術的發(fā)展,鋰電池已成為主流。
鋰電池大致可分為鋰金屬電池和鋰電池兩類。鋰電池不含金屬鋰,可充電。鋰金屬電池是第五代可充電電池產(chǎn)品,誕生于1996年,其安全性、比容量、自放電率和性能價格比均優(yōu)于鋰電池。由于其自身的高科技要求,只有少數(shù)國家的公司生產(chǎn)這種鋰金屬電池。
發(fā)展過程:
1.20世紀70年代,??松腗.S.Whittingham使用硫化鈦作為正極材料,金屬鋰作為負極材料制成第一個鋰電池。
2.1980年,J.Goodenough發(fā)現(xiàn)鈷酸鋰可以作為鋰電池的正極材料。
3.1982arwal和J.R.Selman發(fā)現(xiàn)鋰具有嵌入石墨的特性,這個過程快速可逆。同時,金屬鋰制成的鋰電池的安全隱患備受關注,因此人們試圖利用鋰嵌入石墨的特性制作充電電池。貝爾實驗室成功試制了第一個可用的鋰石墨電極。
4.1983年,M.Thackeray.J.Goodenough等人發(fā)現(xiàn)錳尖晶石是一種優(yōu)良的正極材料,具有低價、穩(wěn)定、優(yōu)異的導電性和導鋰性能。其分解溫度高,氧化性遠低于鈷酸鋰,即使短路過充,也能避免燃燒爆炸的危險。
5.1989年,A.Manthiram和J.Goodenough發(fā)現(xiàn)使用聚合陰的正極會產(chǎn)生更高的電壓。
6.索尼于1991年發(fā)布了第一款商用鋰電池。隨后,鋰電池創(chuàng)新了消費電子產(chǎn)品的面貌。
7.1996年,Padhi和Goodenough發(fā)現(xiàn)磷酸鹽具有橄欖石結構,如磷酸鋰鐵(LiFePO4),優(yōu)于傳統(tǒng)正極材料,因此已成為主流正極材料。
隨著手機、筆記本電腦等數(shù)碼產(chǎn)品的廣泛應用,鋰電池以其優(yōu)異的性能在這類產(chǎn)品中得到了廣泛的應用,并逐漸發(fā)展到其他產(chǎn)品的應用領域。1998年,天津電力研究所開始商業(yè)生產(chǎn)鋰電池。習慣上,人們稱鋰電池為鋰電池,但這兩種電池不同。鋰電池已成為主流。