Page 219 - 现代工业绿色技术创新研究

第九章 锂离子电池绿色生产技术及应用

第九章 锂离子电池绿色生产技术及应用

第一节 锂离子电池简介

一、锂离子电池的发展历程

按照时间进程，锂离子电池的发展可以分为以下阶段：锂离子电池产生阶段
（1950-1980 年）、锂离子电池快速发展阶段（1980-2000 年）和锂离子电池发
展的新阶段（2000 年至今）。

（一）锂离子电池产生阶段（1950--1980）
日本是最早开展锂离子电池研究的国家之一。1975 年，三洋公司开发了 Li/
MnO2 电池，随后锂二次电池开始量产。在充放电过程中，作为负极的金属锂容
易产生枝晶造成电池短路，引起爆炸等安全性问题，因此早期锂离子电池发展缓
慢。2004 年日本松下电器制备出以碳氟化合物为正极材料的 Li/（CF）„ 电池”。

美国 Argon 实验室研究的熔盐锂离子电池，采用 Li-Al 合金作为负极，FeS 和
FeS，为正极。
（二）锂离子电池快速发展阶段（1980-2000 年）

1980 年，Armand" 提出以可嵌入式材料替代金属锂作为电池负极材料，体
系中锂离子可往返嵌入脱出，这种概念的电池被形象地称为“摇椅电池”。“摇
椅电池”创造性的设计，避免了锂金属作为电池负极形成锂枝晶所引发的安全
问题。
研究人员做了大量的研究工作，寻找可应用于锂离子电池的正极材料和负

极材料。在 1980 年，Goodenough 教授引报道了层状结构材料 LiCoO 2 ，层间可
以供锂离子嵌入脱出。随后，SONY 公司最早开发了商业化的锂离子电池，使用
LiCoO 2 作为正极材料和碳作为负极材料 "，极大地推动了锂离子电池商业化的进

程。1997 年，Goodenough 教授”又报道了磷酸铁锂材料，其特性可以满足动力
锂离子电池的要求，在容量、循环性能和安全性方面都明显提高。

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