鈷酸鋰電池工作原理和化學(xué)方程式

鈷酸鋰電池的鈷酸鋰化學(xué)式為LiCo02，是一種無機(jī)化合物，一般使用作鋰離子電池的正電極材料。LiCo02在目前商業(yè)化的鋰離子電池中基本上選用層狀結(jié)構(gòu)的鋰離子二次電池正極材料（鉆酸鋰）的液相合成工藝，它采用聚乙烯醇（PVA）或聚乙二醇（PEG）水溶液為溶劑，鋰鹽、鉆鹽分別溶解在PVA或PEG水溶液中，混合后的溶液經(jīng)過加熱，濃縮形成凝膠，生成的凝膠體再進(jìn)行加熱分解，然后在高溫下煅燒，將燒成的粉體碾磨、過篩即得到鉆酸鋰粉。

LiCoO2在大功率鋰離子電池中等到廣泛的應(yīng)用，層狀LiCoO2中鋰離子在CoO2原子密實(shí)層的層間進(jìn)行二維運(yùn)動(dòng)，具有工作電壓高，充放電電壓平穩(wěn)，比能量高，循環(huán)性能好等優(yōu)點(diǎn)。

鉆酸鋰電池充放電過程時(shí)發(fā)生的反應(yīng)：

充電時(shí)的反應(yīng)：

正極：LiCoO2=Li1-xCo02+xLi++xe-

負(fù)極：6C+xLi⁺+xe-=Lixc6。

放電時(shí)的反應(yīng)：

正極：Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2，

負(fù)極：LixC6=6C+xLi⁺+xe-。

鈷酸鋰電池的優(yōu)缺點(diǎn)：

（一）、鉆酸鋰的優(yōu)勢(shì)：

1、電化學(xué)性能優(yōu)越：每循環(huán)一周期容量平均衰減<0.05%，首次放電比容量〉135mAh/g，

3.6V初次放電平臺(tái)比率>85%。

2、加工性能優(yōu)異。

3、振實(shí)密度大，有助于提高電池體積比容量。

4、產(chǎn)品性能穩(wěn)定，一致性好。

5、工作電壓高、放電平穩(wěn)、比能量高、循環(huán)性能好等優(yōu)點(diǎn)。

6、適合大流量放電和鋰離子的嵌入和脫出，在鋰離子電池中得到率先使用。

（二）、鉆酸鋰的缺點(diǎn)：

1、LiCo02的實(shí)際容量約為140mA穐/g，只有理論容量（274mA穐/g）的約50%。

2、且在反復(fù)的充放電過程中，因鋰離子的反復(fù)嵌入和脫出，使活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)在多次收縮和膨脹后發(fā)生改變，導(dǎo)致LiCo0。內(nèi)阻增大，容量減小。