Das Grundprinzip von Lithiumbatterien besteht darin, die Migration von Lithiumionen zwischen den positiven und negativen Elektroden zu nutzen, um die Umwandlung in elektrische Energie zu erreichen. Die Hauptkomponenten von Lithiumbatterien sind positive Elektrode, negative Elektrode, Separator und Elektrolyt.
- Kathode:Die Kathode ist das positive Elektrodenmaterial von Lithiumbatterien, normalerweise ein lithiumhaltiges Metalloxid oder -phosphat. Die Funktion der positiven Elektrode besteht darin, beim Entladen Lithiumionen freizusetzen, Elektronen bereitzustellen und einen Strom zu bilden; beim Laden absorbiert sie Lithiumionen, empfängt Elektronen und stellt die Ladung wieder her.
- Negative Elektrode:Die negative Elektrode ist das Material der negativen Elektrode einer Lithiumbatterie. Normalerweise handelt es sich dabei um ein Metall- oder Kohlenstoffmaterial, das Lithiumionen wie Li, C, Si, Sn usw. einfügen und extrahieren kann. Die Funktion der negativen Elektrode besteht darin, Lithiumionen während der Entladung einzubetten, Elektronen freizusetzen und einen Strom zu bilden; Lithiumionen während des Ladens zu entfernen, Elektronen aufzunehmen und die Ladung wiederherzustellen.
- Separator:Der Separator ist die Isolierschicht der Lithiumbatterie. Normalerweise handelt es sich dabei um einen Polymerfilm mit mikroporöser Struktur, wie beispielsweise Polypropylen, Polyethylen usw. Die Funktion des Separators besteht darin, die positiven und negativen Elektroden zu isolieren, um Kurzschlüsse zu verhindern. Gleichzeitig lässt er Lithiumionen durch, um die Konnektivität des Elektrolyten sicherzustellen.
- Elektrolyt:Der Elektrolyt ist das leitfähige Medium von Lithiumbatterien und besteht normalerweise aus einer organischen Lösung oder einem festen Material, das Lithiumsalze enthält, wie etwa LiPF6-Lithiumhexafluorophosphat, LiClO4-Lithiumperchlorat usw. Die Rolle des Elektrolyten besteht darin, einen Träger für Lithiumionen bereitzustellen und die Migration von Lithiumionen zwischen der positiven und der negativen Elektrode zu ermöglichen.