高中化学锂离子电池充放电原理
锂电池的工作原理是充放电原理。 充电电池时,电池的正极生成锂离子,生成的锂离子通过电解液运动到负极。 作为负极的碳呈层状结构,有很多负极锂离子嵌入碳层微孔,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。
在锂电池的充放电过程中,锂离子处于正极→负极→正极的运动状态。如果我们把锂离子电池形象地比摇椅的两端是电池的两极,锂离子就像优秀的运动健将,在摇椅的两端奔跑。因此,专家们又给了锂离子电池一个可爱的名字摇椅式电池。
锂离子脱嵌的原理
首先要明白锂离子电池原理,即充电时电解液中的锂离子嵌入负极,在正极脱嵌进入电解液,外部电路对其做功,电能转化为化学能存储;放电时锂离子由负极脱嵌进入电解液,由电解液插嵌进入正极,释放存储的化学能,转变为电能。你问题描述的应该是充电时正极锂离子为什么会脱嵌。
锂电池和锂离子电池的区别
1、原理不同
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料,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。
锂离子电池负极是石墨等插层结构材料,电池中是锂离子在正负极移动,因此比锂电池安全很多。
2、充电不同
锂电池是一次电池,只能放电;锂离子电池是二次电池可充电也可以放电。
Li+MnO2=LiMnO2这个反应在电池里不可逆,所以只能放电,锂电池是一次性电池。
3、反应不同
锂电池的锂直接参与反应,不可逆反应;锂离子电池的锂离子参与反应,可逆反应。
相关问答
Q1: 锂离子电池是怎么充电的?
A1: 哎呀,这个其实挺有意思的!锂离子电池充电的时候,就像给它“喂饭”一样,电池里有个正极和负极,充电时,电源会把锂离子从正极“推”到负极去,这时候,锂离子就像一群小精灵,通过电解液这个“桥梁”跑到负极那边,负极的材料就像海绵一样把它们“吸”进去,这样一来,电池就充满了能量,等着咱们用啦!
Q2: 那放电又是怎么一回事呢?
A2: 放电嘛,就像电池在“干活”的时候,咱们用手机、电动车的时候,电池里的锂离子就从负极“跑”回正极去,这个过程就像小精灵们从海绵里“逃”出来,通过电解液回到正极,这样一跑,电池里的能量就转化成电能,供咱们设备使用啦,等锂离子都跑回去,电池也就“累”了,需要再充电啦。
Q3: 锂离子电池为什么这么受欢迎?
A3: 哎呀,这个原因多啦!锂离子电池能量密度高,体积小但容量大,就像一个小小的“能量包”,它充电快、寿命长,用起来特别省心,还有啊,它对环境的污染相对较小,符合咱们绿色环保的理念,现在手机、电动车、笔记本什么的,都用它来做电源,真是超级受欢迎!
Q4: 锂离子电池会爆炸吗?怎么避免?
A4: 哎,这个确实要注意!锂离子电池如果使用不当,比如过充、过放或者受到严重撞击,是有可能发生爆炸的,不过别担心,咱们只要做到以下几点就能尽量避免:要用正规的充电器和电池;不要让电池过充过放,电量用到20%左右就充,充到80%左右就停;还有,避免电池受到高温和剧烈撞击,这样小心使用,电池还是很安全的哦!
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