毕业论文课题相关文献综述

1.1锂离子电池原理

锂离子是一种高能电池，通过Li 的嵌入和脱出正负极材料，来实现电能的释放和储存。其工作原理如图1-1所示。锂离子电池的充放电过程就是锂离子嵌入和脱出正负极的过程， 并且同时相应的电子进出正负极材料从而产生电流。锂离子在整个过程中在正、负极之间通过电解液的运输不停地往返嵌入/脱嵌和插入/脱插，被称为摇椅电池。当电池充电时，锂离子从正极脱出，由电解液运输通过隔膜到达负极，然后嵌入负极材料中，同时等电量的电子从外部电路传输到负极，从而达到电荷的平衡；反之，放电的时候，锂离子从负极脱出，由电解液运输通过隔膜到达正极嵌入到正极材料中，同时等电量的电池通过外部电路回到正极，实现电荷的平衡。整个过程是可以可逆地进行，然后不停地实现电能的转化。以 LiCoO₂做正极材料，用C做负极材料为例，锂离子电池整个充放电反应可以表示为：

正极反应： (1-1)

负极反应： (1-2)

电池反应： (1-3)

图 1-1 锂离子电池工作原理图^[1]

现在，世界各国正在努力研究锂离子电池以及相关技术和应用。主要是通过研究得到性能更好的正负极材料，并且选用更好地电解液来提高电池的性能，降低电池的成本，扩大电池的应用范围。

1.2电池的结构、组成

锂离子电池主要由正极、负极、电解液和隔膜四部分组成。