電池材料制約電池容量

自從有了智能手機，電池的續(xù)航問題成為了智能手機最主要的短板，也是行業(yè)人士一直討論的問題，同樣也是各大手機電池廠商非常想、極其想解決的問題。本網(wǎng)站之前也做過一篇關(guān)于未來電池的文章，但是要用在手機上還尚需時日，更何況是未來電池，誰知道未來是何時呢?其實電池續(xù)航不給力這事兒還真不能怪電池兄，大家都知道現(xiàn)在的手機配用的都是鋰電池，那咱們就先來看看鋰電池的基本原理：

鋰電池基本原理

鋰金屬電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。最早出現(xiàn)的鋰電池使用以下反應(yīng)：Li+MnO2=LiMnO2，該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，放電。

鋰電池基本原理

正極上發(fā)生的反應(yīng)為：LiCoO2=充電=Li1-xCoO2+XLi++Xe(電子)

負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為：6C+XLi++Xe====LixC6

電池總反應(yīng)：LiCoO2+6C=Li1-xCoO2+LixC6

正極材料：可選的正極材料很多，目前主流產(chǎn)品多采用鋰鐵磷酸鹽。不同的正極材料對照表：

正極反應(yīng)：放電時鋰離子嵌入，充電時鋰離子脫嵌。

充電時：LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi+ + xe-

放電時：Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- → LiFePO4

負(fù)極材料：多采用石墨。

負(fù)極反應(yīng)：放電時鋰離子脫插，充電時鋰離子插入。

充電時：xLi+ + xe- + 6C → LixC6

放電時：LixC6 → xLi+ + xe- + 6C

鋰離子電池具有高電壓、高容量、低消耗、無記憶效應(yīng)、無公害、體積小、內(nèi)阻小、自放電少、循環(huán)次數(shù)多的特點。也因為它的這些特點，它被廣泛應(yīng)用于大家日常生活所需的物品當(dāng)中。在功能手機時代，鋰電池的這些特性足以保證大家過正常的日子，但是在智能手機時代，因為各個部件耗電量都在加大，鋰電池讓男人們都養(yǎng)成了每天回家充電的好習(xí)慣。

從上圖中大家也可以看到，每一克正極材料的電池容量都是有限的，要增加電池容量就必須增加電池體積。