锂离子电池材料的工作原理

目前锂离子电池的负极一般采用石墨或其他碳材料，正极为氧化钴锂等过渡金属氧化物。石墨和氧化钴锂都具有层状结构，在特定电压下锂离子能够嵌入或脱出这种层状结构，而材料结构不会发生不可逆变化。充电时，正极中的锂原子电离成锂离子和电子。锂离子在外加电场作用下，在电解液中由正极迁移到负极，还原成锂原子，插入到负极石墨的层状结构中。放电时，锂原子在负极表面电离离子和电子，分别通过电解液和负载流向正极，在正极重新复合成锂原子然后插入到正极的氧化钴锂的层状结构中。