能源和環境是人類進入21世紀必須面對的兩個嚴峻問題，開發新能源和清潔可再生能源是今后世界經濟中最具決定性影響的技術領域之一。鋰離子電池自問世以來發展極快，這是因為它正好滿足了移動通訊和筆記本電腦迅猛發展對電源小型化、輕量化、長工作時間、長壽命、無記憶效應和對環境無公害等的要求。而聚合物固態電解質代替液體電解質來制造聚合物鋰離子電池，則是鋰離子電池的一個重大進步，其主要優點是具有高的可靠性和加工性，可以做成全塑結構，從而使制造超薄及自由度大的電池的愿望得以實現。

聚合物鋰離子電池技術

聚合物鋰離子電池技術

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1鋰離子電池的結構特點

鋰離子電池的正負極活性物質均為嵌入化合物，充電時Li+從正極脫出，經過電解質插入到負極；放電時則相反，電池的充放電過程實際上是Li+在兩個電極之間來回嵌入和脫出的過程，故這種電池又稱為“搖椅電池”（RockingChairBatteries，縮寫為RCB）。其反應示意圖及基本反應式如下所示：

2.聚合物鋰離子電池技術

2.1聚合物鋰離子電池的性能特點

聚合物鋰離子電池是指電解質使用固態聚合物電解質（SPE）的鋰離子電池。電池由正極集流體、正極膜、聚合物電解質膜、負極膜、負極集流體緊壓復合成型，外包封鋁塑復合薄膜，并將其邊緣熱熔封合，得到聚合物鋰離子電池。由于電解質膜是固態，不存在漏液問題，在電池設計上自由度較大，可根據需要進行串并聯或采用雙極結構。

聚合物鋰離子電池具有以下特點：①塑形靈活性；②更高的質量比能量（3倍于MH-Ni電池）；③電化學穩定窗口寬，可達5V；④完美的安全可靠性；⑤更長循環壽命，容量損失少；⑥體積利用率高；⑦廣泛的應用領域。

其工作性能指標如下：工作電壓：3.8V；比能量：130Wh/kg，246Wh/L；循環壽命：＞300；自放電：＜0.1%/月；工作溫度：253-328K；充電速度：1h達到80％容量；3h達到100%容量；環境因素：無毒。

2.2正極材料

鋰離子電池的特性和價格都與它的正極材料密切相關，一般而言，正極材料應滿足：⑴在所要求的充放電電位范圍內，具有與電解質溶液的電化學相容性；⑵溫和的電極過程動力學；⑶高度可逆性；⑷全鋰狀態下在空氣中穩定性能好。隨著鋰離子電池的發展，高性能、低成本的正極材料研究工作在不斷地進行。目前，研究主要集中于鋰鈷氧化物、鋰鎳氧化物和鋰錳氧化物等鋰的過渡金屬氧化物。