鋰離子電池是一類以金屬鋰或含鋰物質(zhì)作負(fù)極的電的化學(xué)源總稱，自1991年鋰離子電池問世并商業(yè)化生產(chǎn)以來，鋰離子電池因具有高的比能量，長循環(huán)壽命，低自放電和綠色環(huán)保等一系列優(yōu)點(diǎn)，受到當(dāng)今社會的廣泛關(guān)注和大力發(fā)展。

所謂鋰離子電池是指分別用兩個能可逆地嵌入與脫嵌鋰離子的活性物質(zhì)作為正負(fù)極構(gòu)成的二次電池。電池充電時,鋰離子從正極脫嵌,經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，放電時，鋰離子則從負(fù)極脫出,插入正極。以將炭材料為負(fù)極，以含鋰的化合物作正極的鋰離子電池為例。在充放電過程中，沒有金屬鋰存在，只有鋰離子。當(dāng)對電池進(jìn)行充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過電解液運(yùn)動到負(fù)極。

而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，達(dá)到負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣，當(dāng)對電池進(jìn)行放電時（即我們使用電池的過程），嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出，又運(yùn)動回正極?；卣龢O的鋰離子越多，放電容量越高。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。在Li-ion的充放電過程中，鋰離子處于從正極→負(fù)極→正極的運(yùn)動狀態(tài)。Li-ionBatteries就像一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就象運(yùn)動員相同在搖椅來回奔跑。所以Li-ionBatteries又叫搖椅式電池。

正極材料

正極材料是鋰離子電池發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，應(yīng)滿足條件：①足在所要求的充放電范圍內(nèi),與電解質(zhì)溶液有電化學(xué)相溶性；②溫和電極過程動力學(xué)；③高度可逆性：④全鋰化狀態(tài)下在空氣中穩(wěn)定性好。目前，常用的正極材料層狀LiMO2和尖晶石型LiM2O4（M=Co,Ni,Mn,V等過渡金屬離子）

負(fù)極材料

鋰離子電池負(fù)極材料作為提高鋰離子二次電池能量及循環(huán)壽命的重要因素,在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的研究。作為鋰離子電池負(fù)極材料應(yīng)滿足以下要求：①在鋰離子的嵌入反應(yīng)中自由能變化小、電位低；②鋰離子在負(fù)極的固態(tài)結(jié)構(gòu)中有高的擴(kuò)散率；③高度可逆的嵌入脫出反應(yīng)；④有良好的電導(dǎo)率；⑤熱力學(xué)上穩(wěn)定,同時與電解質(zhì)不發(fā)生反應(yīng)。常見的負(fù)極材料按成分劃分可分為碳材料和金屬氧化物材料。