锂离子电池充电和放电的电极反应方程式

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延长锂离子电池寿命的充电和放电方法

上网时间:2008年06月17日

人们一直非常重视提高锂离子电池的容量，以期以物理尺寸最小的电池实现最长的产品工作时间。但是在

有些应用中，较长的电池寿命、较多的充电次数或较安全的电池比电池容量更重要。本文介绍几种可以极

大延长电池寿命的锂离子电池充电和放电方法。

几乎所有高性能便携式产品都会使用包括锂离子聚合物电池在内的可再充电锂离子电池，这是因为与其他

可再充电电池相比，锂离子电池有较高的能量密度、较高的电池电压、自放电少、周期寿命非常长，而且

环保，且充电和维护简单。另外，由于其具有相对高的电压(2.9V至4.2V)，因此很多便携式产品都能用单

节电池工作，从而简化了产品总体设计。

决定锂离子电池周期寿命或服务寿命的因素

不存在任何延长或缩短电池寿命的单一因素，而常常是几种因素合起来发挥作用。就延长周期寿命而言有

以下方法可以延长电池寿命：

1．采用部分放电的做法。在再充电前仅使用20%或30%的电池容量会极大延长周期寿命。作为一个一般性

的规则，5至10个浅放电周期等于1个满放电周期。尽管部分放电周期可能达到数千次，但是保持电池处于

满充电状态也缩短电池寿命。如果可能

原电池与电解池比较

（1）原电池与电解池的区别 原电池 电解池 电能转化为化学能 有外加电源 本质 化学能转化为电能 装置判断 电极负极：还原性较强的极或电子流出的无外加电源 阳极：与直流电源正极相连的极 判断极正极：还原性较弱的极或电子流入的极 阴极：与直流电源负极相连的极 电极上的（1）负极本身或还原剂失去电子发生氧化反应 剂得到电子 电子流向 电流方向 应用 铅蓄电池 电镀、精炼、冶金 正极→外电路→负极 负极→外电路→正极 （1）阳极发生氧化反应即阳极金属或溶液中阴离子失去电子的反应 （2）阴极本身不反应，溶液中的阳离子得到电子发生还原反应 电源负极→由导线→阴极→由溶液→阳极→电源正极 反应 （2）正极：溶液中某些阳离子或氧化（1）同一原电池的正负极的电极反应得失电子数相等。（2）同一电解池的阳极、阴极电极反应中得失电子数相等。（3）串联电路中的各个电极反应得失电子数相等。上述三种情况下，在写电极反应式时得失电子数相等；在计算电解产物的量时，应按得失电子数相等计算。 （2）可逆原电池的充电过程：可逆原电池的充电过程就是电解。

（3）电极名称：不管是原电池还是电解池，

精选离子反应练习题

精选离子反应练习题

1、微溶物处理： 、微溶物处理： 微溶物作为反应物， 微溶物作为反应物，若是澄清溶液写成离 子符号；若是悬浊液写成化学式。 子符号；若是悬浊液写成化学式。微溶物作 为生成物，写成化学式( 为生成物，写成化学式(标↓号) 如：向澄清石灰水中通入少量CO2 向澄清石灰水中通入少量 Ca2++2OH- +CO2=CaCO3↓+H2O 向石灰乳中通入少量CO 向石灰乳中通入少量 2 Ca(OH)2+CO2=CaCO3 ↓+H2O 向石灰乳中加入Na 向石灰乳中加入 2CO3 Ca(OH)2+CO32- =CaCO3 ↓+2OH-

精选离子反应练习题

2、氨水作为反应物写成NH3·H2O;作 、氨水作为反应物写成 ； 为生成物若有加热条件或浓度很大时 可写成NH 标 可写成 3(标↑号 )

3、固体与固体间的反应不能写离 、 方程式(不是熔融态) 子 方程式(不是熔融态)NaCl(固)+ H2SO4(浓) == NaHSO4 + HCl 固 浓 2NH4Cl+Ca(OH)2==2NH3 +CaCl2+2H2O△ △

精选离子反应练习题

4、多元强酸酸式盐阴离子要拆开写，而 多元强酸酸式盐阴离子要拆开写， 多元弱酸酸式

离子反应方程式的书写复习

二、离子方程式的书写

1、离子反应类型及发生条件 (1)复分解反应

①生成难溶或微溶物质,如BaSO4?AgCl等?

②生成难电离的物质（弱酸、弱碱、水）,如CH3COOH?NH3·H2O?H2O等? ③生成气体或易挥发性的物质,如CO2?NH3等?

(2)氧化还原反应,如:向FeCl2中加入氯水的反应:（有电子得失）

2FeCl2+Cl2===2FeCl3

(3)络合反应,如:向FeCl3溶液中加入KSCN的反应:

FeCl3+3KSCN===Fe(SCN)3+3KCl

2、离子方程式的书写步骤：四步

“一写”：首先以客观事实为依据写出反应的化学方程式

“二拆”：把易溶于水、易电离物质改写成离子形式（最关键的一步）

不拆： (1)难电离物质(2)难溶物(3)单质(4)氧化物(5)所有气体

注；微溶物 酸式盐的处理

“三删”：删去方程式两边未参加反应的离子 “四查”：检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等 练习 CH3COOH + NaOH

HCl + NH3·H2O CaCO3+HCl 石灰乳+ Na2CO3 CH3COONa + HCl NaHCO3 + Na

基于转化反应机制的锂离子电池电极材料研究进展*

吴超 庄全超 徐守冬 沈明芳 史月丽 孙智

(中国矿业大学材料科学与工程学院锂离子电池实验室，江苏 徐州221116) **

摘 要 基于转化反应机制而实现储锂功能的电极材料的研究和开发是提高锂离子电池性能尤其是其可逆循环容量的重要方法，对于锂离子电池未来的发展有着非常重要的意义。本文综述近年来基于转化反应机制而实现储锂功能的锂离子电池电极材料的研究进展，介绍了转化反应机制等新概念，重点讨论了基于转化反应机制而实现储锂功能的简单过渡金属化合物电极材料的电化学性能、电极界面特性及其电化学性能改进的方法，文章最后对基于转化反应机制而实现储锂功能的锂离子电池电极材料未来的发展做了展望。

关键词 锂离子电池；转化反应；过渡金属化合物

中图分类号：O646；TM911 文献标识码：A 文章编号：

Research progress of electrode materials entailing conversion reaction for Li-ion batteries

Wu Chao Zhuang Quan-chao** Xu Shou-Dong Shen Ming-Fang Shi Yue-

基于转化反应机制的锂离子电池电极材料研究进展*

吴超 庄全超 徐守冬 沈明芳 史月丽 孙智

(中国矿业大学材料科学与工程学院锂离子电池实验室，江苏 徐州221116) **

摘 要 基于转化反应机制而实现储锂功能的电极材料的研究和开发是提高锂离子电池性能尤其是其可逆循环容量的重要方法，对于锂离子电池未来的发展有着非常重要的意义。本文综述近年来基于转化反应机制而实现储锂功能的锂离子电池电极材料的研究进展，介绍了转化反应机制等新概念，重点讨论了基于转化反应机制而实现储锂功能的简单过渡金属化合物电极材料的电化学性能、电极界面特性及其电化学性能改进的方法，文章最后对基于转化反应机制而实现储锂功能的锂离子电池电极材料未来的发展做了展望。

关键词 锂离子电池；转化反应；过渡金属化合物

中图分类号：O646；TM911 文献标识码：A 文章编号：

Research progress of electrode materials entailing conversion reaction for Li-ion batteries

Wu Chao Zhuang Quan-chao** Xu Shou-Dong Shen Ming-Fang Shi Yue-

锂离子电池原理、常见不良项目及成因、涂布方法汇总

(2009-07-11 09:28:25)

一般而言,锂离子电池有三部分构成:1.锂离子电芯；2.保护电路(PCM)；3.外壳即胶壳。 分类

从锂离子电池与手机配合情况来看,一般分为外置电池和内置电池,这种叫法很容易理解,外置电池就是直接装在手上背面,如: MOTOROLA 191,SAMSUNG 系列等;而内置电池就是装入手机后,还另有一个外壳把其扣在手机电池内,如:MOTOROLA 998,8088,NOKIA的大部分机型 1.外置电池

外置电池的封装形式有超声波焊接和卡扣两种: 1.1超声波焊接 外壳

这种封装形式的电池外壳均有底面壳之分,材料一般为ABS+PC料,面壳一般喷油处理,代表型号有 :MOTOROLA 191,SAMSUNG 系列,原装电池的外壳经喷油处理后长期使用一般不会磨花,而一些品牌电池或水货电池用上几天外壳喷油就开始脱落了.其原因为:手机电池的外壳较便宜,而喷油处理的成本一般为外壳的几倍(好一点的),这样

处理一般有三道工序:喷光油(打底),喷油(形成颜色),再喷亮油(顺序应该是这样的,如果我没记错的话),而一些厂商为了降低成本就省去了第一和第三道工序,这样成本就很低了

考点04 离子反应方程式

1．（2019新课标Ⅲ）离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是

A ．经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变

B ．水中的3NO - 、24SO -、Cl ?通过阴离子树脂后被除去

C ．通过净化处理后，水的导电性降低

D ．阴离子树脂填充段存在反应H ++OH ?

H 2O 【答案】A

【解析】离子交换树脂净化水的原理是：当含有Na +、Ca 2+、Mg 2+等阳离子及SO 42－、Cl －、NO 3－等阴离子的原水通过阳离子交换树脂时，水中的阳离子为树脂所吸附，而树脂上可交换的阳离子H ＋则被交换到水中，并和水中的阴离子组成相应的无机酸；当含有无机酸的水再通过阴离子交换树脂时，水中的阴离子也为树脂所吸附，树脂上可交换的阴离子OH －也被交换到水中，同时与水中的H ＋离子结合成水，则A 、根据电荷守恒可知经过阳离子交换树脂后，水中阳离子总数增加，A 错误；B 、根据以上分析可知水中的SO 42－、Cl －、NO 3－等阴离子通过阴离子交换树脂被除去，B 正确；C 、通过净化处理后，溶液中离子的浓度降低，导电性降低，

C 正确；

D 、根据以上分析可知阴离子交换树脂填充段存在反应H ＋＋OH －＝H 2O ，D 正确。

锂离子电池的优点:

A.高能量密度.锂离子电池的重量是相同容量的镍镉或镍氢电池的一半，体积是镍镉的20-30%，镍氢的35-50%。

B.高电压.一个锂离子电池单体的工作电压为3.7V(平均值)，相当于三个串联的镍镉或镍氢电池。

C.无污染.锂离子电池不含有诸如镉、铅、汞之类的有害金属物质。

D.不含金属锂.锂离子电池不含金属锂，因而不受飞机运输关于禁止在客机携带锂电池等规定的限制。

E.循环寿命高.在正常条件下，锂离子电池的充放电周期可超过500次，磷酸亚铁锂（以下称磷铁）则可以达到2000次。

F.无记忆效应.记忆效应是指镍镉电池在充放电循环过程中，电池的容量减少的现象。锂离子电池不存在这种效应。

G.快速充电.使用额定电压为4.2V的恒流恒压充电器，可以使锂离子电池在1.5--2.5个小时内就充满电；而新开发的磷铁锂电，已经可以在35分钟内充满电。

F.自放电小.室温下充满电的Li-ion储存1个月后的自放电率为2%左右，大大低于Ni-Cd的25-30%，Ni、MH的30-35%。

锂离子电池的缺点:

A:衰老,与其它充电电池不同，锂离子电池的容量会缓慢衰退，与使用次数无关，而与温度有关。可能的机制是内阻逐渐升高，所以，在工作电流高的电子产品更容易体现。用

锂离子电池概况

由于日益紧迫的能源与环境保护压力，许多国家竞相开发绿色能源技术，其中尤其以电动汽车应用为代表的动力锂离子电池领域发展最为迅速。国内外企业都紧盯着这一大蛋糕，纷纷投入资金和人力进行研究并逐步实现产业化，希望能在未来获得巨大的收益回报。为此，我们特别约请业内专家及厂商代表，请他们畅谈未来动力锂离子电池的发展前景及如何把握市场机遇。

动力锂离子电池目前的发展现状？

·我国的锂离子电池研究发项目一直是国家“863”的重点项目，大部分材料实现了国产化，国内已自建和引进多条生产线，配套材料厂也有多个，均已形成大规模生产。 ·动力锂离子电池目前正处于产业的导入期。 黄学杰

长期以来，许多发达国家把电动汽车列为主要攻克的目标，美国支持多个国家实验室和企业一起承担车用锂离子电池的开发工作。欧盟则制定了高比能量蓄电池的发展计划，采用规划和计划的手段，保证了基础研究的连续性，并不断产生出阶段成果。日本在锂离子电池领域具有垄断地位，索尼、三洋电机、松下电池、NEC等著名公司都建有大规模锂离子电池生产厂，而且大多数制造商除了保持和扩大原有品牌的产量外，都在利用各自的优势开拓锂离子动力电池新产品。总的来看，日本仍然是动力锂离子电池