四大类型锂电池的突出特点及其功能对比
锂电池通常有如下几类
1.锂有机电解质电池:Li/Mn2电池常用LIClO4-碳酸丙烯酯(PC)-乙二醇二甲醚做电解液.其开路电压为3.5V.工作电压为2.9V;比能量可达250Wh/kg-1及500WhL-',Li/Mn2电池的电解液为含溴化锂的PC-乙腈溶液.放电电压平稳.体积比能量高达520Wh.L-'.比功率高,低温性能好.贮存寿命长,但安全性较差。Li/(CFx)n电池的电解液为含LIBF4的Y-丁内脂溶液,其开路电压为3.1V,实际比能量较高.聚氟化碳(CFx)n化学稳定和热稳定,但成本较高。
2.锂无机电解质电池:用无机溶剂SOCl2,SO2CL2,POCL2兼作正极活性物质。Li/socl2电池的性能比Li/POCl3优越.比有机电解质电池中综合性能最好的Li/SO2还要好。放电曲线十分平坦.其比功率相当高。
3.常温锂蓄电池:研究较广泛的是有机电解质锂蓄电池.其正极材料采用过渡族金属硫化物。例如CUS. FeS, MnS. Ag2S. TiS2, VS2, MoS2,VSe2, NbSe2,TiSe2。过渡族金属二硫化物是层状结构.电池进行嵌入反应。放电时Li+进入夹层.嵌入正极物质的晶格中。例如Li/TiS2(电解液可用1mol. L-1LiAsF6 -2MeTHF)蓄电池.其开路电压为2.47V、理论比能量达481 Wh.kg-',AA型Li/TIS2在200mA放电时.平均工作电压是2.2V;在大于80%深度充放电下循环寿命可达200次。
4.熔盐锂电池:这是有前途的高能电池,其电解质为LiCl-KCl共晶混合物,450℃时电导率为1.57S.cm-',比有机电解液高2-3个数量级。负极材料为Li,li-Al,Li-B.Li-Si等.合金化可降低锂的腐蚀性。Li-AL最稳定,Li-B. Li-Si可提高容量。正极材料是过渡金属硫化物,例如FeS.FeS2.TiSi, Li/FeS.Li/FeS2电池的性能列表.
城市小汽车、载货车和公共汽车需要50~180W.kg-1的能源,而私人小汽车还要更高的比功率.以提供适当的加速度和爬山能力。从数据看来.熔盐锂电池有较高的比能量、比功率.可望作为电动车辆的电源。