可充电锂电池的发展

      与常规水溶液电池相比，可充电锂电池具有体积比能量和荷电保持能力方面的优势，可在常温或接近常温的条件下工作，因此得到了持续开发。该类电池已商业化生产，如小的扣式、方形及圆柱形电池已用于电子消费品和其他便携式设备，日本三洋电池厂也开始此类电池的研发。可充电锂电池诱人的特性，使其成为空间、电动车和其他需要高能量电池应用领域的有前景的候选电池。尽管为保证和其他部件的相容性，可充电锂电池采用了电导率比较低的有机电解质和聚合物电解质，但其能量和体积比功率高。对所有电池来说，达到电动车要求的尺寸、功率水平以及循环寿命，同时保持其高度安全性，仍然是一个挑战。
      正在采取许多不同方法进行可充电锂电池的设计。采用金属锂作为负极、固态无机嵌人材料作为正极、有机液体电解质的可充电锂电池，可输出最高的休积比能量。基于二氧化锰的性能、成本和毒性，它看起来是最好的正极材料。然而由于充电过程中沉积的多孔、高比表面的锂的反应活性高，易形成锂枝晶而造成电池内部短路，因此该类电池循环寿命和安全性差，不再进行商业化生产。
      另一途径是采用了固体聚合物电解质，与液体电解质相比，固体电解质与金属锂的反应性较低，不易挥发，不易燃烧，因此具有安全性优势。然而固体电解质的电导率低.必须通过采用薄电极、薄隔膜及大的电极面积的方法加以弥补。
      已成功投人商业化的用于便携式尺寸电池的途径是锂离子电池。该类电池采用锂化碳材料代替了金属锂。正极活性物质采用锂化过渡金属嵌人化合物，电解质采用液体质子惰性有机溶液或胶体聚合物电解质。在充放电期间，锂离子在正、负极之间来回移动。由于电池中没有金属态锂，较其他选择而言，锂离子电池化学活性较低，安全、寿命长。这些体系需要电池管理线路以防过充电、过放电，并提供电池均衡和其他安全性措施。100Ah的锂离子电池正在开发过程中，相信在不久的将来，这种大容量的锂电池模块将被研发出来，业内看好三洋锂电池及三星电池等厂家。。
      常温锂电池技术，尤其是锂离子电池，最有希望应用于电动车、混合动力电动车和电力设施储能及其他用途。在上述新兴的应用中，电池的规模、安全性、寿命问题、成本仍然是其应用的主要因素。