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以物态对锂电池分类

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热力学系统中,物理性质均匀的一个空间区域称为一个相。从物态来区分,宇宙中的物质可以分为气态、液态、固态、等离子态、凝聚态等。


锂及锂离子电池核心基本单元一般都是由以下几个区域组成:

(1)负极集流体Cu

(2)负极电极区Anode

(3)隔离膜区Seperator

(4)正极电极区Cathode

(5)正极集流体Al

其中,电解液填充在各区域之中。


这篇文章从负极、隔离膜、正极的物态组成聊聊锂电池的分类。


常规锂离子电池

正负极电极都是由固态多孔电极,以及填充在孔隙中的少量液体电解液组成,同时传导电子和锂离子;

隔离膜也是由固态多孔聚合物膜,以及填充在孔隙中的液体电解液组成,只导通锂离子,隔绝电子。


凝胶聚合物隔膜电池

正负极电极都是由固态多孔电极,以及填充在孔隙中的少量液体电解液组成,同时传导电子和锂离子;

隔离膜是液体电解质与聚合物高分子形成凝胶态电解质组成的,导通锂离子而隔绝电子。


凝胶电极电池

正负极电极都是由凝胶态电极,其中还包含传导锂离子的电解质成分,可以同时传导电子和锂离子;

隔离膜是由凝胶态聚合物膜或者普通隔膜组成,可以导通锂离子,而隔绝电子。


半固态锂金属电池

负极电极是固态金属锂组成的,成为接纳锂离子的场所;

正极电极都是由固态多孔电极,以及填充在孔隙中的少量液体电解液组成,同时包含电子和锂离子传导;

隔离膜是由固态电解质组成,可以通锂离子,而隔绝电子。


全固态锂金属电池

负极电极是固态金属锂组成的,成为接纳锂离子的场所;

正极电极全部都是由固态电极组成,其中还包含传导锂离子的固态电解质成分,可以同时传导电子和锂离子;

隔离膜是由固态电解质组成的,可以通锂离子,而隔绝电子。


锂浆料电池

正、负极电极是悬浮液浆料,其中包含活性物质固体颗粒,导电剂固体颗粒以及大量的液态电解液,固体颗粒传导电子,电解液传导锂离子;

隔离膜是由固态聚合物多孔膜组成的,孔隙中填充电解液,可以导通锂离子,而隔绝电子。


液流电池

正、负极电极都是液态电极,液体中溶解了活性物质,电解液传导离子,集流体为多孔材料,在集流体界面上发生电极反应;

隔离膜是由质子交换膜膜组成的,只可以导通氢离子,而隔绝电子和其他大离子。


锂-空电池

负极电极是固态金属锂组成的,成为接纳锂离子的场所;

正极电极是由多孔碳吸收空气中的氧组成的,空气中的氧得到或失去电子参与电极反应,电极反应只发生在碳材料界面;

隔离膜是由固态电解质组成,可以通锂离子,而隔绝电子。


以上个人理解,不对之处请大家批评指正。

来源:锂想生活
电子材料
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首次发布时间:2023-09-18
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