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锂空气电池中钙钛矿介孔结构的催化性能研究(反应工程论文)

锂空气电池中钙钛矿介孔结构的催化性能研究徐然，刘杰，郑凌志，方羊，余亚涛，陈庆，王天南，沈宇栎，米热（合肥工业大学化学工程学院化学工程与工艺10-2班）

摘要：可充锂空气电池是当前化学电源研究热点和重点,其中合适的催化剂可以有效地降低氧化还原及析氧反应的过电压，从而提高能量效率。钙钛矿型复合氧化物因为良好的稳定性及较高的催化性而被作为锂空气电池的常用的催化剂。传统的催化剂改性方法是通过AB位的离子掺杂，但最新的研究成果显示，通过将钙钛矿合成为多层的介孔材料可以实现催化性能的突破。

关键词：锂空气电池；钙钛矿；介孔结构

0引言

近年来,随着全球能源危机和环境破坏情况的日益严重,开发高效清洁的可再生能源已成为当务之急。其中,锂空气电池的理论能量密度大于5000Wh/kg,远超过目前已有的任何电池，有希望成为新一代的二次电池。O2在多孔空气阴极表面与电子结合生成O2-或者O22-，然后再与电解液中的Li+结合，生成Li2O2或者Li2O。电池中的氧还原反应和氧析出反应的速率是影响其性能的主要因素，开发廉价高效的催化剂，提升反应速率对于锂空气电池的发展意义重大。钙钛矿型材料因具有较高氧还原和氧析出反应催化活性而成为备受关注的电催化材料。钙钛矿型复合氧化物通式ABO

3，传统的改性方法是通过AB位的离子掺杂，但日前，哈佛大学纳米联合重点实验室麦立强教授课题组，改变思路，将钙钛矿合成为多层的介孔材料实现了催化性能的突破。

1、锂空气电池常用的催化剂

目前常见的空气电极催化剂主要有三大类：贵金属, 金属氧化物, 钙钛矿。

贵金属及合金作为氧还原催化剂在中低温质子交换膜燃料电池中已有多年研究历史, 被公认为具有最佳催化活性和催化稳定性.贵金属的高稳定性和催化活性以及良好的机械强度和结构韧性, 有利于实现长周期循环充放电。但贵金属成本过于高昂，这成为了制约其发展的主要因素。

过渡金属氧化物成本低、储量丰富、制备简单, 在水溶液电解质中对氧还原和氧析出反应展现出良好的催化性能, 目前已有大量研究；例如：采用室温方法制备的尖晶石型的钴锰复合氧化物纳米颗粒由于具有较大的比表面积、丰富的缺陷以及金属混合价态, 可作为氧

还原和氧析出双功能催化剂

钙钛矿型化合物ABO3是一种具有独特物理性质和化学性质的新型无机非金属材料，A位一般是稀土或碱土元素离子，B位为过渡元素离子，A位和B 位皆可被半径相近的其他金属离子部分取代而保持其晶体结构基本不变，因此在理论上它是研究催化剂表面及催化性能的理想样品。由于这类化合物具有稳定的晶体结构、独特的电磁性能以及很高的氧化还原性能，因此作为锂电池的催化剂具有广阔的应用前景。

2、钙钛矿型化合物的结构

钙钛矿型复合氧化物通式ABO

(A＝La,Pr,Ca,Sr,B等;B＝Co,Fe,Mn,Ni等),通常金属离子A占据体心位置,周围有12个氧离子配位,A与O形成最密堆堆积,B离子占据立方顶点位置,氧原子占据立方结构棱的中心,以B原子为中心,形成BO6八面体。钙钛矿晶体结构和组成具有较宽的调变性,A,B位元素可被化合价不同的其他金属离子取代,导致化合价变化,从而诱生出一些氧缺陷可变价态和氧缺陷都是构成催化作用的重要因素。多个研究结果表明,氧空位和多孔结构对于金属氧化物阴极催化剂意义十分重要。氧空位的存在常伴随着金属元素价态的变化,可能调变过渡金属价电子轨道,影响O2与金属离子的吸附与相互作用,减小吸附氧与晶格氧之间的排斥力,并且氧缺陷本身可与含氧物种结合作为催化反应位点。孔结构是有效的物质输运和离子传导的需要,也是发生在相界面的氧化还原反应所必需。催化材料中缺陷和孔的结合有利于提升锂空气电池性能.

3、传统的改性方法

由于钙钛矿的结构AB位取代后其晶体结构仍较为稳定，所以改性一般集中于AB位的掺杂，以及合成方法的创新来改善其催化性能。一般认为，ABO3型化合物的催化活性主要由B位离子决定,A位离子主要通过控制活性组分B的原子价态和分散状态而起稳定结构的作用。当B位离子被不同价态的离子取代时,就会引起晶格空位或使B位的其他离子变价。张华民等在研究La0.8Sr0.2CoO3时发现,当Co被Fe或Cu 取代时,由于非常价态离子Fe4+和Cu3+的生成,催化剂表面的吸附氧明显增多，从而增加了其催化性能。

钙钛矿结构增强了混合价态离子的热力学稳定性,体系从一种混合价态变到另一种混合价态,只需要很小的推动力从而使反应活性增强。某些金属离子,例如Cu2+、Ni2+、Co3+等,可以氧化成不稳定的高价态离子,可能充当了催化剂活性位的角色。近来发现,钙钛矿型氧化物具有储氧功能，和B位原子的变价作用密切相关。正是因为钙钛矿具有这样的性能，长期以来，从事这方面研究的学者一直尝试着通过选择合适的离子进行B位的掺杂来提高其催化性能。

4、最新研究成果

但是，由于通过B位的掺杂来实现催化性能的提高仍然存在许多的不足。为此，针对当前锂空气电池实际容量与理论容量有较大差距、反应产物阻碍氧扩散等问题，哈佛大学纳米联合重点实验室麦立强教授课题组，提出了一种新的思路：将钙钛矿合成为多层的介孔材料实现催化性能的突破。结合多步微乳液法，合成了钙钛矿型镧锶钴氧

（La

0.5Sr

0.5

CoO

2.91

，LSCO）分级介孔纳米

线。经过测定，发现其催化性能得到了显著地提升。

分层介孔钙钛矿LSCO纳米线合成是通过在剧烈搅拌下向多步微乳液与

La（NO

3）

，Sr（NO

）

，Go(NO

)

和KOH，

然后在室温下缓慢搅拌6小时，破乳后的24小时老化。然后在800℃下退火，在速率为1℃/ min的在氩气中的获得分层钙钛矿的La0.5Sr0.5CoO2.91介孔纳米线。

通过旋转圆盘电极在水溶液和有机电解液体系线性扫描伏安测试表明，LSCO介孔纳米线比纳米颗粒具有更大的半波电位和极限扩散电流，对氧还原反应（ORR）和氧析出反应（OER）表现出更高的催化活性。以介孔纳米线为催化剂组装的锂空气电池，在平均电压为2.5V的直流电下，放电容量高达11059 mAh g-1，当电压为2.7V时，对应的比能量为27,647瓦时/千克，相比于LSCO 纳米颗粒而言，容量提高了一个数量级。其以直流电的形式放电电压可以从2V 变到4.2V。

之所以会产生这样的结果，是因为分层钙钛矿介孔结构能对放电容量产生显著地影响。就我们所知的，有四个可能的影响因素会导致锂电池放电容量的增强。首先，这种性能可能与Brunauer–Em-met–Teller (BET)表面积有关。BET比表面积LSCO介孔纳米线达到96.78平方米每克，这比所制备的LSCO纳米颗粒（11.87平方米克-1）和报道的其他类似大小的纳米线大得多。第二，在连续障碍桩孔附LSCO形成纳米杆是能够提供对氧的扩散通道，即使在反应的产品Li2O2/Li2O或电解液分解产品UCTS覆盖催化剂和电极的表面上。三，钙钛矿LSCO 纳米棒上的小气孔缺陷的结构和大力增加氧气在一个较低的规模和流动性的动力学的氧的还原反应。第四，这种分层结构表明，纳米棒的自聚集大减少，因为附着在纳米线，纳米棒它提供了更多的活性位点，并保持表面面积大充分利用纳米材料的优势。

5、前景与展望

钙钛矿型氧化物具有较低的价格和灵活多变的组成,其催化性能在一定程度上可以进行调节,因而受到人们的关注。将其合成为多层的介孔材料，不仅发挥了其原有的优势，而且其催化性能在原有的基础上有了明显的进步。尤其是其放电容量，几乎翻了一番。将其利用在锂空气电池上，会推动锂空气电池的快速发展。在未来，锂空气电池将因为质量轻，能量密度高等优势而被广泛

用于汽车产业、电子产业，燃料电池和其他的设备上。

参考资料

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学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日

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钙钛矿太阳能电池技术的新进展钙钛矿太阳能电池技术具有转换效率高、可与晶硅电池叠加、制备过程绿色低碳、且不受稀有金属储量限制等优势，其最大亮点是低成本。从2009年发展至今，钙钛矿光伏电池的实验室转换效率从3.81%到25.2%，展现出极为迅速的提升趋势。根据论文，新式钙钛矿光伏电池的单层理论效率可达31%；钙钛矿叠层电池，包括晶硅/钙钛矿的双节叠层转换效率可达35%；钙钛矿三节层电池，理论效率可达45%以上，接近于目前市场上传统光伏电池转化效率的两倍。在单层钙钛矿技术量产方面，虽然国内外企业均起步不久，但我国企业已屡破世界纪录，其中，仅就五次刷新了钙钛矿组件转换效率的世界纪录。自主研发的钙钛矿小组件效率又创新高，在面积为19.276平方厘米的小组件上，光电转换效率突破18%，刷新了由其保持的世界最高效率。短短3年，将钙钛矿小组件效率提升了6个百分点。值得一提的是，尽管钙钛矿电池的转换效率被持续刷新，但对电池效率却说法不一。这是由于钙钛矿电池的测试方式不同于传统光伏电池，对于设备和光源的要求较高；测试方法的不尽相同，给测试结果带来了很大误差。经专家测算，市面上60片规格的晶硅组件，每块含铅量在16克至18克左右，而同样尺寸的钙钛矿组件，每块含铅仅为两克。钙钛矿中的铅是以铅的卤化物形式存在，所以它的物理化学特性十分稳定，并且可以采用多种方式，在组件破碎后阻止金属离子扩散到环境中。虽然钙钛矿光伏电池具有优异的光学性能、制备过程绿色低能耗，但其走向产业化的过程中却面临着电池稳定性问题的挑战。传统配方、工艺下钙钛矿光伏电池在连续工作一段时间后会出现明显的效率衰减，其在使用过程中受到的包括湿、热、电场和机械应力在内的老化应力会使未经优化的钙钛矿材料出现本征性蜕变，致使转换效率下降，制约了光伏电池的寿命。目前这一问题已经有了解决方案。2019年12月，钙钛矿组件在第三方检测实验室通过了全球首次IEC稳定性测试，此次全球首例钙钛矿组件通过商业化光伏组件环境可靠性测试，标志着钙钛矿这一新兴技术正式走出实验室，迈向市场。根据检测报告显示，在加速老化情况下，他们的钙钛矿组件衰减率小于5%。在器件寿命方面，按晶硅组件的国际标准预测，通过测试后的钙钛矿组件使用寿命为20年左右。

钙钛矿太阳能电池材料

背景在能源紧缺的现代社会，为了维持人类的可持续发展，科学家们一直致力于新能源的研究，其中至少在几十亿年内都取之不尽的太阳能便成了热门的研究对象。太阳能电池大家都不陌生，它通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能。钙钛矿材料我们也很熟悉，就是一类有着与钛酸钙（CaTiO3）相同晶体结构的材料，其结构式一般为ABX3，其中A和B是两种阳离子，X是阴离子。但钙钛矿太阳能电池却是一个比较新的概念。 2009年日本桐荫横滨大学的宫坂力教授将碘化铅甲胺和溴化铅甲胺应用于染料敏化太阳能电池，获得了最高 3.8%的光电转化效率，此为钙钛矿光伏技术的起点但它直到2014年左右才被人们重视起来。是因为在短短几年间其效率一直在显著提升，这是NREL上实验室最高电池效率的图，我们可以看出钙钛矿材料的效率上升速率远远超过了其他同类型材料。钙钛矿材料被认为是最有可能取代硅晶材料作为太阳能电池的材料概述钙钛矿太阳电池一般采用有机无机混合结晶材料——如有机金属三卤化物CH3NH3PbX3（X=Cl, Br, I）作为光吸收材料。该材料具有合适的能带结构，其禁带宽度为1.5eV，因与太阳光谱匹配而具有良好的光吸收性能，很薄的厚度就能够吸收几乎全部的可见光并用于光电转换。如图所示，这是钙钛矿太阳能电池的一般结构结构，由上到下分别为玻璃、FTO、电子传输层（ETM）、钙钛矿光敏层、空穴传输层（HTM）和金属电极。其中电子传输层常常用TiO2 钙钛矿电池一个显著的特点是IV曲线（伏安曲线）的滞后（I-V hysteresis）（通常叫滞后现象或迟滞现象），一般从反向扫描（开路电压－短路电流）得到的曲线比正向扫描（短路电流－开路电压）看起来好很多。现在对钙钛矿的这种现象还没有一个很好的解释，目前比较合理的解释是：钙钛矿材料具有很强的铁电性能（ferroelectricity）以及巨大的介电常数，导致电池的低频电容很大，比其他任何一种光伏电池都显著。文献我选取了五篇有关钙钛矿太阳能电池的文献，第一篇是篇综述，主要内容是现在有机夹层在有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池中的研究进展；第二三篇分别从滞后现象以及离子移动的机理上进行分析；第四五篇主要从介绍了的某个钙钛矿太阳能电池材料。 1

锂电池及其应用前景

锂电池及其应用姓名：高雷学号：20075040007 单位：物理电子工程学院专业：物理学指导老师：罗永松职称：教授摘要：本文主要讲述了锂电池及其应用，并对其应用前景进行了展望，希望能引起人们对锂电池进一步研究的关注。关键词：锂电池；应用；应用前景 Lithium battery and its application Abstract:It is mainly described in this paper that the lithium battery and the application of lithium, and its application prospect, expect to arouse interest for further research on lithium batteries. Key Words:Lithium Battery；Application；Prospects 引言随着微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求。锂电池凭借着其在诸多方面卓越的性能被人们广泛的应用于很多方面[1]，例如手机、掌上电脑、笔记本电脑、电动工具、电动车、路灯备用电源、航行灯、摄像机、照相机、家用小电器甚至军事装备及卫星上。锂电池也被人们称之为“最有应用前途的化学电源”，甚至称为“极限电池”或“最后一代电池”[2]。 1. 锂电池简介 1.1锂电池的原理锂电池全称为锂离子电池，但是人们习惯上把锂离子电池称为锂电池，现在锂电池已经称为了主流电池。锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质的电池[3]。最早出现的锂电池使用以下反应：Li+MnO2=LiMnO2，该反应为氧化还原反应。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存及使用对环境要求非常高，所以锂电池生产要在特殊的环境条件下进行，后来就出现了锂离子蓄电池。日本索尼公司发明了以炭材料为负极，以含锂的化合物作正极的锂电池[4]，锂离子蓄电池中不使用诸如铅酸蓄电池或镍氢蓄电池的水溶液为电解液，而是使用有机电

锂电池制造论文

Lithium ion battery production Antti V?yrynen,Justin Salminen ? European Batteries Oy,Karapellontie 11,02610Espoo,Finland a r t i c l e i n f o Article history: Available online 22September 2011Keywords:Lithium Ion Battery Production Properties Battery management Energy Lifetime Recycling a b s t r a c t Recently,new materials and chemistry for lithium ion batteries have been developed.There is a great emphasis on electri?cation in the transport sector replacing part of motor powered engines with battery powered applications.There are plans both to increase energy ef?ciency and to reduce the overall need for consumption of non-renewable liquid fuels.Even more signi?cant applications are dependent on energy storage.Materials needed for battery applications require specially made high quality products.Diminishing amounts of easily minable metal ores increase the consumption of separation and puri?-cation energy and chemicals.The metals are likely to be increasingly dif?cult to process.Iron,manganese,lead,zinc,lithium,aluminium,and nickel are still relatively abundant but many metals like cobalt and rare earths are becoming limited resources more rapidly. The global capacity of industrial-scale production of larger lithium ion battery cells may become a lim-iting factor in the near future if plans for even partial electri?cation of vehicles or energy storage visions are realized.The energy capacity needed is huge and one has to be reminded that in terms of cars for example production of 100MWh equals the need of 3000full-electric cars.Consequently annual produc-tion capacity of 106cars requires 100factories each with a 300MWh capacity.Present day lithium ion batteries have limitations but signi?cant improvements have been achieved recently [1–8].The main challenges of lithium ion batteries are related to material deterioration,operating temperatures,energy and power output,and lifetime.Increased lifetime combined with a higher recycling rate of battery mate-rials is essential for a sustainable battery industry. ó2011Elsevier Ltd.All rights reserved. 1.Introduction Metals and metal products play important role in our industrial development.Sustainable use of the earth’s resources in metal products production,end use,and recycling of metals has to be ta-ken into account.Lithium ion batteries have developed rapidly and different types of chemistry have successfully been https://www.wendangku.net/doc/b41585403.html,mon applications are power sources for cell phones,laptops,and other portable devices.Development is currently going on in larger applications such as energy storage,partly or fully powered electric vehicles,industrial vehicles,lifts,cranes,harbour ma-chines,mining vehicles,boats,and submarines.Production of cells and battery management system electronics scaling from the indi-vidual cell to large modular solutions are ramping up globally.These new applications demand huge amounts of specially made products (copper and aluminium metal foils,electrolyte,lithium metal oxide,separator polymers,binders,graphite,conductive additives,cover bags,tabs,and production hardware).Over the long term,diminishing amounts of easily minable metal ores sites in?uence material availability.Iron,manganese,lithium,and nick-el are still relatively abundant but metals like cobalt,and rare earths are becoming limited resources in coming decades. The driving force behind this growing interest in Li-ion batteries is both the desire to increase energy ef?ciency and to reduce con-sumption of hydrocarbon-based fuels.The deployment of battery systems and the battery industry are expected to grow rapidly over the next 2to 3years. The main challenges of Li-ion battery technology are related to chemistry,material deterioration,lifetime,operating temperatures,energy and power output,and,scaling up,long term material supply for some,and overall costs.Cost targets for Li-ion batteries are ambi-tious,only a couple of hundred dollars per kWh,while currently the price is closer to $1000per kWh.In the near future,the price is ex-pected to decrease only modestly due to more challenging chemis-try and safety requirements of the electric vehicle (EV)industry.Batteries are speci?c in their uses and one type does not ?t all purposes.Challenges appear,for example,when individual cells are combined into in larger battery systems.In larger combina-tions,cooling is required to avoid hot spots and deterioration of lifetime due to overheating.Thermal control is also necessary for safety reasons. Advanced Li-ion battery systems include electronic control known as the battery management systems (BMS)which is crucial when operating electric vehicles (EV),and hybrid electric vehicles 0021-9614/$-see front matter ó2011Elsevier Ltd.All rights reserved.doi:10.1016/j.jct.2011.09.005 ?Corresponding author.Tel.:+358401844625. E-mail addresses:antti.vayrynen@https://www.wendangku.net/doc/b41585403.html, (A.V?yrynen),Justin.Salminen@https://www.wendangku.net/doc/b41585403.html, (J.Salminen).

锂电池论文

正宗浩浩摘要简要综述了锂离子电池的发展历程,原理,应用及前景,侧重于基本原理以及与生活密切相关的应用. 关键字锂离子电池电池应用锂电池的产生自从1958年美国加州大学的一位研究生提出了锂,钠等活泼金属做电池负极的设想后,人类开始了对锂电池的研究.而从1971年日本松下公司的福田雅太郎发明锂氟化碳电池并使锂电池实现应用化商品化开始,锂电池便以其比能量[1]高,电池电压高,工作温度范围宽,储存寿命长等优点,广泛应用宇军事和民用小型电器中,如移动电话,便携式计算机,摄像机,照相机等. 锂电池的简单介绍锂电池是一类以金属锂或含锂物质作负极的化学电源的总称.由于锂的标准电极电位负值较大(相对标准氢电极电位为-3.05V)而且理论比容量[2]高达 3.88Ah/g.因此,与常规电池相比,具有电压高(3V左右),比能量大（200-450Wh/kg)，可反复充放电（5000次以上），无记忆效应，无污染，工作环境宽等特点.已实用化的锂电池有Li-MnO2，Li—I2,Li-CuO,Li-SOCl2,Li-(CFx)n,Li-SO2,Li-Ag2CrO4等.而当这里的锂电极用碳代替时,便成了最新式的锂离子蓄电池.锂离子电池的研究始于20世纪80年代.1990年日本Nagoura等人研制成以石油焦为负极,以LiCoO2为正极的锂离子电

池:LiC6|LiClO4-PC+EC|LiCoO2. 同年.Moli和sony两大电池公司宣称将推出以碳为负极的锂离子电池.1991年,日本索尼能源技术公司与电池部联合开发了一种以聚糖醇热解碳(PFA)为负极的锂离子电池.1993年,美国Bellcore(贝尔电讯公司)首先报道了采用PVDF工艺制造成聚合物锂离子电池(PLIB)。发展到今天性能有了极大地提高，被广泛适用于手机、电脑等。锂离子电池的工作原理锂离子电池目前有液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLIB)两类.其中,液态锂离子电池是指以Li+嵌入化合物为正负极的二次电池.正极采用锂离子化合物LiCoO2,LiNiO2或LiMn2O4 ,负极采用锂-碳层间化合物LixC6 电解质为溶解有锂盐的LiPF6,LiAsF6等有机溶剂.聚合物锂电池的正极和负极与液态锂离子电池相同.只是原来的液态电解质改为含有锂盐的凝胶聚合物电解质.而目前主要开发的就是这种.当锂离子电池工作时,它的电化学表达式为：Cn|LiClO4-EC+DEC|LiMO2 (+)正极反应:LiMO2 ===Li1-xMO2+xLi+xe 或Li1+yMn2O4 ===Li1+y-xMn2O4+LixCn (-)负极反应:nC+xLi+xe ===LixCn (式中M为Co,Ni,Fe,W等)锂离子电池实际上是一种锂离子浓差电池,正负两极由两种锂离子嵌入化合物组成.充电时,Li+从正极脱嵌经过电解质嵌入负极,负极处于富锂态,正极处于贫锂态,同时电子的补偿电荷从外电路供给到碳负极,保证负极的电荷平衡,放电时则相反,Li+从负极脱嵌,经电解质嵌入正极，从而构成闭合回路。

锂电池现状及发展趋势

锂电池现状及发展趋势摘要：作为一种高效、可循环使用的能量转换与储存方式的锂电池，它已成为未来一系列高技术发展中的重大需求，锂电池的发展同时也关乎到我国的环保与资源利用问题，本文分析的是锂电池的现状及发展趋势。关键词：锂电池；现状；趋势；环保 “锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。随着科学技术的发展，现在锂电池已经成为了主流。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。 1.锂电池概述锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。锂离子电池目前有液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLB)两类。其中，液态锂离子电池是一种二次电池，它被嵌入化合物为正、负极。正极采用锂化合物-钴酸锂、锰酸锂，负极采用锂-碳层间化合物。锂离子电池由于工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长等方面的优点，使得它成为世界能源发展中的理想能源载体。这就是锂电池的主要分类情况。那么说到锂电池的结构类型，锂电池一般呈现为圆柱或方型，电池内部采用螺旋绕制结构，用一聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成，这种材料有着很强的渗透性。电池内充有有机电解质溶液，里面还装有安全阀和PTC元件，为的是在电池不正常状态时候能够很好的保护电池。锂电池的能量比较高。具有高储存能量密度，是铅酸电池的约6-7倍；并且使用寿命长，可达到6年以上，同时高功率承受力，使得其能够很好的被运用在电动汽车中，达到一定电力后，能够使得启动加速。还有一个特点就是重量轻，而且绿色环保，里面也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。2.锂电池现状锂电池最早期应用在心脏起搏器中，由于锂电池的自放电率极低，放电电压平缓等优点，它植入人体后，起搏器能够长期运作而不用重新充电。1992年