锂离子电池工作原理

锂离子电池工作原理

‌锂离子电池电极反应式锂离子电池的电极反应式依赖于其正极和负极的材料。一般来说，锂离子电池以‌碳素材料（如‌石墨）为负极，以含锂的化合物（如‌钴酸锂LiCoO₂）为正极。以下是典型的电极反应式：充电过程：正极：LiCoO₂ → Li₁-xCoO₂ + xLi+ + xe-负极：xLi+ + xe- + C6 → LixC6放电过程：正极：Li₁-xCoO₂ + xLi+ + xe- → LiCoO₂负极：LixC6 → xLi+ + xe- + C6这些反应式描述了锂离子在充放电过程中如何在正负极之间移动，并伴随着等量的电子转移。‌锂离子电池充电过程电子流动在充电过程中，电子从电源的正极流出，通过外部电路流向电池的正极（阴极）。在电池内部，锂离子从正极材料中脱出，进入‌电解液，并迁移到负极。同时，电子通过外部电路到达电池的负极，与迁移到负极的锂离子结合，嵌入到负极材料的微孔中（如石墨层间）。这样，负极就处于富锂状态，完成了充电过程。‌锂离子电池放电过程电子流动在放电过程中，电子从电池的负极（阳极）流出，通过外部电路流向‌用电设备。同时，在电池内部，嵌入在负极材料中的锂离子脱出，进入电解液，并迁移到正极。在正极，锂离子重新嵌入到正极材料的层间，并与从外部电路流入的电子结合，完成放电过程。这样，正极就重新获得了其原始的化学状态，而负极则变得贫锂。‌综上所述，锂离子电池的充放电过程就是锂离子在正负极之间往返嵌入和脱嵌的过程，同时伴随着等量的电子在正负极之间的转移。