电瓶修复——锂离子电池的正负极详解

锂离子电池锂离子电池(Lithiumionbattery)是目前能量密度比较高的二次电池，而且还没有记忆效应。早期由于价格较高，就只能应用在高单价而且体积小的电子产品上。例如：手机、笔记型电脑。

但是近年来由于技术成熟、价格降低、应用的范围愈来愈广、甚至可以使用在汽车上，成为未来很有潜力的二次电池。阳极材料(负极材料)锂离子电池最常用的阳极材料有四种：

1、锂离子嵌入石墨(Li/Graphite)，将锂离子嵌入石墨中，锂离子嵌入的极限值为LiC6(每6个碳原子可以嵌入1个锂离子)。科学家发现，锂离子嵌入愈多则电池的能量密度愈高。

2、锂离子嵌入气相成长碳纤维(Li/VGCF)，将锂离子嵌入气相成长碳纤维(VGCF：VaporGrowthCarbonFiber)中，由于碳纤维的碳原子距离较远，可以嵌入更多的锂离子。

3、锂离子嵌入类碳聚合物(Li/Polymerprecursor)，将锂离子嵌入类碳聚合物中，由于类碳聚合物原子排列混乱，可以提供更多的空间嵌入锂离子。

4、锂离子嵌入掺杂碳(Li/Dopedcarbon)：先将其他元素(例如：硼、磷、氮)掺杂到碳材料中取代部分碳原子的位置，称为“掺杂碳(Dopedcarbon)”，这样可以嵌入更多的锂离子。

阴极材料(正极材料)不同的锂电池其实主要是使用的阴极材料(正极材料)不同，目前最常用的阴极材料共有三种：锂钴氧化物(LiCoO2)、锂镍氧化物(LiNiO2)、锂锰氧化物(LiMn2O4)。

这些材料通称为“锂嵌入化合物(Lithiuminsertioncompounds)”电解液电解液可分溶剂与溶质两部分，由于锂遇到水会产生氢气而爆炸，因此只能使用有机溶剂。

例如：丙烯碳酸酯(Propylenecarbonate)、乙烯碳酸酯(Ethylenecarbonate)、乙烷碳酸酯(Dimethylcarbonate)、丙酸(Propiolicacid)、丁内酯(Butyrolactone)等；溶质一般为锂离子化合物，例如：LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiBr等。