C omprehensive
综合
乔 瑜
（沈阳理工大学，辽宁 沈阳 １１０１６８）
摘 要：锂离子电池凭借其效率高、输出功率大等特点已经越来越广泛地应用在了人类的生活、工作当中，但不可否认，现有的锂离子电池还存在着相容性差、成本高等特点，为了解决这些问题，人类正加紧开发新的高性能锂电池。本文就锂电池的现状和工作原理进行分析，说明了研发高性能锂电池的重要性以及高性能锂电池的研究现状，提出了高性能锂电池的发展趋势。 关键词：高性能锂电池；制备；应用；
中图分类号：ＴＭ９１２．９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１６）０７－００８０－２Preparation and application of high performance lithium battery
QIAO Yu
（Ｓｈｅｎｇｙａｎｇ ｌｉｇｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０１６８，Ｃｈｉｎａ）
Abstract: Ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｙ ｗｉｔｈ ｉｔｓ ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ， ｏｕｔｐｕｔ ｐｏｗｅｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ ｗｉｄｅｌｙ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｈｕｍａｎ＇ｓ ｌｉｆｅ ａｎｄ ｗｏｒｋ， ｂｕｔ ｕｎｄｅｎｉａｂｌｅ， ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｉｅｓ ｓｔｉｌｌ ｅｘｉｓｔ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ ｉｓ ｐｏｏｒ， ｔｈｅ ｃｏｓｔ ｉｓ ｈｉｇｈ， ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅｓｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ， ｈｕｍａｎ ｉｓ ｓｔｅｐｐｉｎｇ ｕｐ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｎｅｗ ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｌｉｔｈｉｕｍ ｂａｔｔｅｒｙ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ａｎｄ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｌｉｔｈｉｕｍ ｂａｔｔｅｒｙ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ｏｆ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｌｉｔｈｉｕｍ ｂａｔｔｅｒｙ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｌｉｔｈｉｕｍ ｂａｔｔｅｒｙ ａｒｅ ｅｘｐｌａｉｎｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｒｅｎｄ
ｏｆ ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｌｉｔｈｉｕｍ ｂａｔｔｅｒｙ ｉｓ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ．
Keywords: ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｌｉｔｈｉｕｍ ｂａｔｔｅｒｙ；ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；
科技的进步使人的生活更加便利，极大地提高了人类的生活质量，使人类对于生活质量和工作效率有更高的要求。人类不断研发新的高性能锂电池，来满足这种不断提高的要求[1]。因此，人类对于锂电池的性能提出了更高的要求。
1 锂电池应用的现状
1.1 锂离子电池主要结构成分
正极材料（钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、镍钴酸锂等及其混合物）负极材料（人造石墨、改性天然石墨等）隔膜材料（聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜或两者的复合膜）电解液（EC、PC、DEC、DMC、EMC等溶剂和六氟磷酸锂配成的溶液）正负极端子（正负极耳）外壳（钢壳、铝壳、铝塑膜）
1.2 锂电池分类
1.2.1 通过锂离子电池的电解质不同来进行分类
根据这种标准锂电池可以被分为两类，分别是液态锂电池(简称为LIB)和聚合物锂电池( 简称为LIP)两大类。根据电解质不同进行分类，也就是说它们的主要区别是电解质的不同，而它们的正负极材料以及液态锂基本都是相同的，因此，就可以看出这两种锂电池的工作原理在本质上是相同的。普通锂电池的电解质是液体，而聚合物锂电池的电解质为“胶态”或“干态”的聚合物。
1.2.2 通过锂电池能否循环使用来分类
锂电池可以分为可充电锂电池和不可充电锂电池。不可充电的电池就是我们平常所说的一次性电池，简单来说就是，它可以将原先储存的化学能转化成电能，却因为其还原性不好的缘故，不能做到将电能重新转化成化学能。
1.3 锂电池的应用
进入21世纪后，微型电子设备进入了飞速发展的阶
收稿时间：２０１６－０２
作者简介：乔瑜，女，生于１９９３年，辽宁庄河人，本科。
工作单位：沈阳理工大学。
研究方向：材料物理与化学。
通讯地址：辽宁省沈阳市浑南新区首创国际１期Ａ５。
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世界有金属 2016年 4月上
80
C omprehensive
综合
段，小型化设备凭借其方便、美观的优势迅速占领市场，
但与此同时，这也给电源的发展提出了更好的要求，因
此，锂电池横空出世并且迅速占领市场，大量生产。到
了现在，锂电池的应用更加广泛，在我们平常所用的手
机、笔记本电脑、电动车、家用小家电上，都可以看到锂
电池的身影。
1.4 锂电池的优劣势
1.4.1 锂电池的优势
① 它的能量和质量密度已经很高，甚至都分别可以
达到450W.h/dm3 和150W.h/kg，但是它们还是在不断
发展和提高。②平均输出电压高。③输出功率大。④锂
电池的自放电小⑤没有Ni-Cd、Ni-MH电池一样的记
忆效应，循环性能优越。⑥可快速充放电，1C充电时容
量可达标称容量的80%以上。⑦它的充电效率与普通电
池相比极高，极大的为人类提供了便利。⑧与普通电池
相比，锂电池对于温度的承受范围较广，-30～+45℃，
并且，随着人类的不断探索和研究，可能还会继续拓展，
可能能达到-40～+70℃，甚至低温还有达到-60℃的
可能性。⑨测试电池使用后的剩余容量与普通电池相比
也较为简单和方便。⑩基本不用维修，并且还有较长的
使用寿命。
1.4.2 锂电池的劣势
①与普通电池相比，因为原材料更贵，所以成本高，[1] 马荣骏.《锂离子电池及其正极材料的研究进展》[J].有金属.第
6O卷第1
期.
因此价格也会更高。②由于锂电池充电效率高，电压高，功率大，因此要特别设置保护装置，防止锂电池因充电过度造成损伤。
2 高性能锂电池的应用趋势
2.1 锂电池的发展趋势
随着锂电池在电子器械等产品上应用越来越广泛，甚至还应用在了卫星、航空等方面，人类对于锂电池的认识越来越深刻，同时，也对锂电池提出了更高的要求。
2.2 我国锂电池发展面临的问题
我国研制锂电池的许多重要的原材料还要依靠国外进口，负极材料的原料产业链也并不完善。因此，要建立属于我国的锂电池生产产业链还有很长的路要走。
3 结语
科技的进步带来了经济的发展，而经济的发展又让人类对于锂电池的进步提出了更高的要求，有更低成本和更高性能的高性能锂电池的研发会逐渐加速，替代已有的锂电池占据人类市场，为人类提供更好的服务，社会就是在这种竞争中不断进步。
（上接79页）
矿层：康苏组地层厚度1411米，约有3层，自上而下编号为A1、A2、A3。根据该处矿产厚度和地表见矿厚度统计，A1、A2、A3矿层平均厚度分别为0.82米、1.44米、0.76米，其中A1矿层与A3矿层为局部可采矿层，A2矿层为可采矿层，矿层走向近南北向，南部为第四系覆盖，并被F9断层切断，向北至库孜贡苏河被库孜贡苏大断层斜切，矿层向北逐渐变薄。
3 控矿构造演化
乌恰县在中国大地构造分区中处于塔里木地台边缘与天山华力西褶皱系汇集地带。该区域经历了四次大的构造运动，第一次发生在元古界未期和加里东期，构造线为东西向，性质不明显，和区域成矿关系不大。第二次是海西期，如现存的沙里塔什复背斜核部古生代地层组成的褶皱及小断裂，构造线方向为北西向。第三次是燕山期使该区内中生代地层出现断裂和褶曲与矿层发育及分布关系密切。第四次是喜山期，如铁列克断层、黑孜苇断层等地带有明显的喜山期运动性质和形态。
4 盆地成矿环境及聚矿规律
由于冲积扇相区发育，形成了由一系列冲积扇裙组成的扇带，盆地部分地带泥炭沼泽相沉积发育，厚薄不均的不稳定矿层开始陆续形成。在中侏罗世晚期，聚煤期随着气候干燥而逐渐结束。
伴随各种碎屑植被的堆积，大量冲洪积相得以在适宜条件下山前堆积，沙里塔什组砾岩也随之以东厚西薄的形态在盆地内积存。早侏罗系晚期，盆地及其周边区域的地壳运动开始渐渐变得不再剧烈，这种条件下使得盆地上方的可以沉积范围不断变大变深，含矿层的康苏组砂泥岩沉积便在以湖滨、三角洲相为主的沉积中逐渐形成。中侏罗世早期，杨叶组地层开始随着康苏地区的上升而逐渐缺失，含大量瓣腮类化湖泊相地层在黑孜苇及喀拉吉里岗不断的沉积。康苏地区在中侏罗世晚期受新基里米运动影响，沉积地层缺失杂的塔尔尕组地层。在盆地西部仍有部分区域持续沉积，但随着气候干燥期逐渐延长，大量植物开始消失，沉积范围开始渐渐缩小，形成的沉积有红沉积出现，成矿环境渐结束。晚侏罗世，盆地地壳运动更加剧烈，康苏区域地形上升，其余地带都均被剥蚀。后期陆续沉积了新生代地层，并经后期喜山等构造运动影响形成了目前的地质地貌及构造格局。
5 总结
以上为近年来在康苏盆地开展地质勘查资料分析总结，对该聚矿盆地形成演化、矿层沉积特征进行了叙述，对以后的矿产开采、
勘查工作具有参考借鉴意义。
[1] 谭富文，王剑，李永铁，等.羌塘盆地侏罗纪末—早白垩世沉积特
征与地层问题[J].中国地质,2004,31(4):400-405.
2016年 4月上 世界有金属81
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