锂电池现状及发展趋势

锂电池现状及发展趋势

摘要：作为一种高效、可循环使用的能量转换与储存方式的锂电池，它已成为未来一系列高技术发展中的重大需求，锂电池的发展同时也关乎到我国的环保与资源利用问题，本文分析的是锂电池的现状及发展趋势。

关键词：锂电池；现状；趋势；环保

“锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。随着科学技术的发展，现在锂电池已经成为了主流。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。

1.锂电池概述

锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。锂离子电池目前有液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLB)两类。其中，液态锂离子电池是一种二次电池，它被嵌入化合物为正、负极。正极采用锂化合物-钴酸锂、锰酸锂，负极采用锂-碳层间化合物。锂离子电池由于工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长等方面的优点，使得它成为世界能源发展中的理想能源载体。这就是锂电池的主要分类情况。

那么说到锂电池的结构类型，锂电池一般呈现为圆柱或方型，电池内部采用螺旋绕制结构，用一聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成，这种材料有着很强的渗透性。电池内充有有机电解质溶液，里面还装有安全阀和PTC元件，为的是在电池不正常状态时候能够很好的保护电池。

锂电池的能量比较高。具有高储存能量密度，是铅酸电池的约6-7倍；并且使用寿命长，可达到6年以上，同时高功率承受力，使得其能够很好的被运用在电动汽车中，达到一定电力后，能够使得启动加速。还有一个特点就是重量轻，而且绿色环保，里面也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。2.锂电池现状

锂电池最早期应用在心脏起搏器中，由于锂电池的自放电率极低，放电电压平缓等优点，它植入人体后，起搏器能够长期运作而不用重新充电。1992年

Sony成功开发锂离子电池，这个时候，锂电池被广泛运用在电脑、电话等各类便携式电子设备身上。

随着二十世纪微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段。锂锰电池一般有高于3.0伏的标称电压，更适合作集成电路电源，广泛用于计算机、计算器、手表中。

所以，从目前的情况来看，世界范围内的很多国家对于锂电池的应用已经较为普及，人们已经看到了锂电池对于人们储能方面的需要，作为备受压力的世界能源与环保问题来说，锂电池的发展与革新，会在很大程度上缓解传统电池所带来的资源浪费的问题，锂电池将资源最大化利用，在各个电子设备领域都得到了广泛的运用，这一点还是值得欣慰的。

3.锂电池发展趋势

人们对于锂电池研究的脚步从来都没有停歇，锂二氧化硫电池和锂亚硫酰氯电池就是一直做为被研究对象。它们的正极活性物质同时也是电解液的溶剂。这种结构只有在非水溶液的电化学体系才会出现。所以，锂电池的研究，也促进了非水体系电化学理论的发展。除了使用各种非水溶剂外，人们还进行了聚合物薄膜电池的研究。除此之外，锂电池由于其功用，使得其被广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，邮电通讯的不间断电源，甚至涉及到电动工具、电动汽车、航空航天等多个领域。

除此之外，锂离子电池还有一个较为常规化的普及就是在电脑、摄像机等设备上的普遍使用。目前锂电池对于电动汽车的运用正在研究开发中，预计未来其可能会成为汽车的主要动力来源之一。当前世界面临着能源紧缺与环保问题的双重压力，导致对环保电池研究的步伐从未停歇。

现在储能电池的要求，现在电力系统希望一个是在能量密度高于铅酸电池，另外是能量转换效率要求大于80%，目前看来，界面结构和功能化调控是构建高比能、高功率、长寿命储能电池所涉及的一个共性科学问题。随着我国手机、笔记本电脑、数码相机、电动车、新能源汽车等行业的快速发展，对锂电池的需求将会不断增长，同时，由于锂电池生产厂家在技术上的革新，人们对锂电池的需求仍会不断增长。

从目前储能需求角度来看，锂离子电池、钒液流电池和铅炭电池最具有规模

化应用趋势。目前来说锂离子电池的产业链较成熟，成本空间不断缩小，配套基础较好，总体上来说，锂离子电池是一种有前景的储能技术，在储能方面的应用还是有很广阔的空间。

4.结语

能源和环境是21世纪全球关注的重大问题，锂电池能源材料的研究已成为国际研究的热点，我国在此领域依然面临着极大的挑战，中国的很多领域都需要更新观念，将改革创新的理念引入到生产领域，从能源与环保角度出发，做好锂电池的开发利用问题。

参考文献

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