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鈦酸鋰電池工作反應原理

2022-08-23

鋰電池

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

當電池充電時,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構材料中。同時,電子流通過鋁盒的正電極,通過極耳、電池極柱、負載、負極、負極耳到負極的鋁箔電極,再通過導電體流到鈦酸鋰的負極,使電荷達到平衡。

在電池放電過程中,Li從鈦酸鋰尖晶石結構材料中被去除,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,電子通過導電體流向負極鋁箔電極,再通過電極耳、電池負極、負載、正極和正極耳流向電池正極鋁箔電極,再通過導電體流向三元鋰正極電極,使電荷達到平衡。

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


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