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离子电池的构造如图c。 1.2.4 锂离子电池的特点
为什么说锂离子电池前景巨大，值得大力发展，原因如下：
1.能量密度、比能量高
锂离子电池最大的特点在于容量大，工作电压高：不仅容量是同等镍镉电池的两倍，单
体锂离子电池的工作电压更是镍镉镍氢电池的 3 倍，达到3.6V，锂离子电池的实际质量比能
量和体积比能量在化学电池中高举榜首。
2.寿命长
优良的锂离子电池的循环使用寿命可达 1000~2000 次，储存寿命可达 5 年以上，循环和
储存寿命都很长。
3.自放电低，荷电保持能力强
在室温条件下，将电池保持开路状态储存一个月后电池的剩余容量依旧很高(85%以上)，
损失很小。
4.没有记忆效应
锂离子电池有一个最大的好处是消除了传统电池的记忆效应，可以想什么时候充电就什
么时候充，而不必等电池电量耗完，对其反复随时充放电都没问题，光凭这一点就使得它的
适用范围大大增加。
5.大倍率性能好
锂离子电池在大倍率充放电情况下也有优良的性能，高温下也是如此。
6.环境友好
锂离子电池中不含有对环境污染严重的镉、铅、汞等，污染性低。
7.可以小型化外形
锂离子电池比能量是同等镍镉电池的 2 倍还多，这就意着可以以更轻的质量更小的体积实现同样的容量，大大加快了便携式电子设备的小型化、轻量化进程。
但是锂离子电池也有一些缺点：
1.内阻大
锂离子电池的电解液采用的并不是水而导电性较差的有机溶剂，因此相应的锂离子电池
的内阻稍高。
2.成本高
目前来说锂离子电池的正极材料 LiCoO2 的原料价格较高，是锂离子电池成本较高的主要
原因之一。当下可以采用其他价格较低的材料如 LiMn2O4 等代替。
3.必须有特殊的电路来保护以防止过充过放
4.工作电压变化较大
表现为当电池放电到额定容量的80%时，锂离子电池的电压变化达到 40%，这对电池供电设备是极为不利的。
1.2.5 锂离子电池的应用
锂离子电池具有比能量高、寿命长、没有记忆效应、环境友好等许多传统电池没有的特
性，因此发展势头至今不减、十分迅速。目前锂离子电池在智能手机、个人电脑、数码相机
等便携式设备上已经得到了大范围普及，而在航空航海，医疗，通讯方面正在逐步替代传统
电池。不仅如此，在电动汽车，微机电系统方面锂离子电池正在发挥着越来越不可替代的作用。
1.3 锂离子电池负极材料
自锂离子电池诞生以来科学工作者对锂离子电池的电极材料进行了大量的研究与实验，
截止到目前人们研究过的负极材料主要有两大类：碳基负极材料和非碳基负极材料。一个合
格的锂离子电池的负极材料应该满足具有下面的几个要求[8]：
（1）锂离子在负极基体中的脱嵌锂电位要接近金属锂的电位，尽可能低。
（2）在基体中要实现锂能很轻松的进行插入和脱出，这样才能保证电池具有较高的能量密度；
（3）要实现锂离子在材料中不但能插入而且能脱出，在这个过程中材料结构要求变化很
小，以保证良好的循环性能；
（4）氧化还原电位要尽可能的平稳，以保证充放电的稳定性；
（5）材料对离子电子的传导支持要好，应尽量较少或避免极化现象，使得材料能进行大电流充放电；