问题57 锂离子电池的工作原理是什么？

锂离子电池正极材料采用锂化合物LiCoO₂、LiNiO₂或Li Mn₂O₄，负极采用锂-碳层间化合物工L i_xC₆，电解液为有机溶液。其工作原理如图3-9所示。

图3-9 锂离子工作原理图

①电池在充电时，锂离子从正极材料的晶格中脱出，通过电解质溶液和隔膜，嵌入负极。

②放电时，锂离子从负极脱出，通过电解质溶液和隔膜，嵌入到正极材料晶格中。在整个充放电过程中，锂离子往返于正负极之间。

③以LiCoO₂为正极材料，石墨为负极材料的锂离子电池，正、负极的电化学反应为

总反应为

由于锂离子电池只涉及锂离子而不涉及金属锂的充放电过程，从根本上解决了由于锂枝晶的产生而带来的电池循环性和安全性的问题。