鋰離子電池工作原理
鋰離子電池主要是由正極、負(fù)極、能傳導(dǎo)鏗離子的電解質(zhì)及把正負(fù)極隔開的隔膜、外殼等組成。正極材料一般為鈷酸鋰（LiCoO2）、鎳酸鋰（LiNiO2）、錳酸鋰 (LiMn2O4）、三元材料（LiCoXNiYMn1-x-yO2）等可逆脫嵌鏗離子的化合物。電解質(zhì)由鋰鹽（常見的鋰鹽有LiCoO4、 LIPF6、 LIBF4、IJBOB 等）溶解在特定的溶劑（主要是碳酸乙烯醋（ EC ）、二乙基碳酸酯（ DEC）、二甲基碳酸酯（ DMC ）、碳酸丙烯酯( PC ）等按一定比例形成的混合物）中組成。隔膜材料一般是聚烯烴系樹脂，常用的有單層或多層的聚丙烯（ PP ）和聚乙烯（ PE ）微孔膜，如 Ceigard 2300 隔膜。負(fù)極一般采用能嵌能嵌入鋰的石油焦炭、純石墨和層狀石墨混合碳等材料。以碳元素（ C6 ) 材料為負(fù)極，過渡金屬氧化物 LIMeo ，為正極的鏗離子電池。充電時，鉀離子從正極脫出，嵌入負(fù)極，放電時，鋰離子則從負(fù)極脫出，嵌人正極，即在充放電過程中，鉀離子在正、負(fù)極間嵌人脫出，往復(fù)運動，猶如來問擺動的拙椅，因此鉀離子電池又稱為“搖椅電池”。
鋰離子電池在正常充放電情況下，鉀離子在層狀結(jié)構(gòu)的碳材料和氧化物品體間或片層間的嵌人和脫出，一般只引起層問距的變化，而不會引起晶體結(jié)構(gòu)的破壞。充放電的過程中，正、負(fù)極材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)基本不發(fā)性變化，因此從充放電反應(yīng)的可逆性來講，銼離子在電池材料中的嵌人和脫出是一個理想的反應(yīng)過程。正是基于于以上特點，鉀離子電池在性能上比鎳鍋電池和鎳氫電池更為優(yōu)越。