來源：電控知識搬運工

1.鋰電池工作原理

鋰離子電池的工作原理其實相當精妙。它主要由四大主材構成：正極材料、負極材料、電解液和隔膜。其中，正極和負極材料統稱為電極材料，是電池性能與價格的關鍵因素。

當我們為電池充電或放電時，這兩個電極上就會上演一場精彩的氧化還原化學反應。在溶液里，離子們忙碌地穿梭;而在導線和電極上，電子們則歡快地跳躍。離子得到電子后，就會還原為原子;而原子失去電子，則會氧化為離子。

目前，負極材料的選擇主要集中在碳材料上，這個領域的研究已相當成熟。但值得一提的是，石墨烯正逐漸成為負極材料研發的新方向。

相比之下，正極材料的研發就顯得更為關鍵了。因為正極材料不僅直接影響著電池的性能，其成本也占據了整個電池成本的約40%。因此，正極材料的研發趨勢對于充電技術的發展具有重大意義。

總的來說，鋰離子電池的性能和價格都與電極材料的選擇和質量密切相關。隨著科技的進步，我們有理由相信，未來會有更多高性能、低成本的電極材料出現，推動鋰離子電池技術的發展。

2.鋰電池分類

鋰離子電池的種類主要根據正極材料來劃分，目前市場上主流的正極材料包括三元鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和鈦酸鋰等。

1)三元鋰電池

三元鋰電池采用鎳鈷錳酸鋰作為正極材料，結合了鈷酸鋰和錳酸鋰的優點，廣泛應用于新能源汽車領域。其中，18650型單體電池是典型代表，其尺寸標準化，方便生產和組裝。

2)錳酸鋰電池

錳酸鋰電池則因不使用金屬鈷而成本較低。它適用于生產大中型號電芯，對電源管理要求相對簡單。錳酸鋰電池低溫性能較好，但高溫穩定性不足，易鼓脹，且容量衰減較快。

3)磷酸鐵鋰電池

磷酸鐵鋰電池以其高穩定性、安全性和環保性成為動力電池的首選。它高溫狀態下表現優異，火災風險較小。然而，磷酸鐵鋰的理論容量有限，室溫電導率較低。

4)鈦酸鋰電池

鈦酸鋰實際上是鋰離子電池的負極材料，但常與正極材料如錳酸鋰、三元材料或磷酸鐵鋰組合使用。鈦酸鋰具有高鋰離子擴散系數，可快速充放電，循環壽命長，熱穩定性強。不過，鈦酸鋰電池的能量密度較低，成本較高。

綜上所述，各種正極材料各有優缺點，選擇哪種鋰離子電池取決于具體應用場景和性能需求。隨著科技的進步，相信未來會有更多高性能、低成本的鋰離子電池問世。