液态锂电池的工作原理

锂离子电池主要由电极、电解液、隔离层和容器四个基本部分组成。

（1）电极由它的极性又分为正极材料和负极材料。最常见的负极材料为石墨；正极材料种类则比较多。

（2）电解液可以分为两类：一类是酸、碱、盐的水溶液；另一类是有机电解质溶液。电解液是正负电极传递锂离子的载体，因此它决定了电池的容量、循环效率、倍率、高低温放电、高温贮存、寿命和安全性等性能[23,24]。有机电解液一般有以下物质组成：溶剂、电解质锂盐和添加剂。常用的有机溶剂有碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯，不同的溶剂对电池的各项性能影响很大。如介电常数大的溶剂能降低锂离子之间的引力，充分自由化锂离子；溶剂闪点决定了锂离子的最高工作温度[25,26]。锂离子盐是提供锂离子的物质，它主要有无机盐和有机盐两个系列。添加剂是能显著改善锂离子性能的一种物质。如成膜添加剂能阻止溶剂对电极的破坏，提高电极的嵌锂和脱锂的容量和循环寿命。除此之外还有防过充添加剂、导电率添加剂、阻燃添加剂等。

    （3）隔离层是一层有机物薄膜，膜中有丰富的曲折贯通的微孔。这种微孔可以阻止粒径较大的电解液通过，但粒径较小的锂离子可以自由通过，形成电池内部的通电回路。因此隔离层将正负电极分成两个部分，可以防止电池内部发生短路，起到了隔离作用。

    （4）容器为电池的包装金属外壳，它主要起到了保持电池的外形和保护内部电芯的作用，一般电池的外壳与电芯的正负极相连。
工作原理
    锂离子电池的充放电过程就是Li+在正负极材料的嵌入和脱嵌并伴随着能量的吸收和释放的过程。给锂离子电池充电：Li+从正极材料中脱嵌，经电解液到达负极，吸收电子后嵌入负极材料中形成能量较高嵌入化合物。锂离子电池放电：

    Li+从负极材料中脱嵌并释放电子，Li+经电解液达到正极，吸收电子后嵌入正极材料形成较为稳定的嵌入化合物。