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鈦酸鋰電池工作反應(yīng)原理

2022-08-23

鋰電池

鈦酸鋰電池由正負(fù)極板(正極活性物質(zhì)為三元鋰，負(fù)極鈦酸鋰)、隔膜、電解液、極耳、不銹鋼(鋁合金)外殼等組成。正極和負(fù)極是電化學(xué)反應(yīng)、隔膜和電解質(zhì)的區(qū)域提供了Li的傳輸通道，極耳起到引導(dǎo)電流的作用。

當(dāng)電池充電時，Li+從三元鋰材料遷移到晶體表面，并從正極板材料中出來。在電場力的作用下，它進入電解液，穿過隔膜，然后通過電解液遷移到鈦酸鋰晶體表面，然后嵌入到鈦酸鋰尖晶石結(jié)構(gòu)材料中。同時，電子流通過鋁盒的正電極，通過極耳、電池極柱、負(fù)載、負(fù)極、負(fù)極耳到負(fù)極的鋁箔電極，再通過導(dǎo)電體流到鈦酸鋰的負(fù)極，使電荷達(dá)到平衡。

在電池放電過程中，Li從鈦酸鋰尖晶石結(jié)構(gòu)材料中被去除，進入電解液，通過隔膜，然后通過電解液遷移到三元鋰晶體表面，再重新嵌入三元鋰材料中。同時，電子通過導(dǎo)電體流向負(fù)極鋁箔電極，再通過電極耳、電池負(fù)極、負(fù)載、正極和正極耳流向電池正極鋁箔電極，再通過導(dǎo)電體流向三元鋰正極電極，使電荷達(dá)到平衡。

可以看出，鈦酸鋰電池的基本原理是在充放電過程中，相應(yīng)的鋰離子在正負(fù)電極之間來回鑲嵌，完成電池的充放電和負(fù)載供電。

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