リチウム電池と原理の概要

「リチウム電池」は、リチウム金属またはリチウム合金を負極材料とし、非水電解質溶液を用いた電池である。1912年リチウム金属電池ギルバート・N・ルイス提案し研究する。20世紀70年代にはM.S.ウィッティンガムリチウムイオン電池を提案し、研究を開始した。リチウム金属の化学特性は非常に活発であるため、リチウム金属の加工、保存、使用は、環境に対する要求が非常に高い。科学技術の発展に伴い、リチウムイオン電池が主流になってきた。

リチウム電池には大きく分けて、リチウム金属電池とリチウムイオン電池の2種類があります。リチウムイオン電池は金属状態のリチウムを含まず、充電可能である。充電式電池の第5世代製品であるリチウム金属電池は、1996年に誕生し、その安全性、比容量、自己放電率、性能価格比はリチウムイオン電池より優れている。しかし、独自の技術要件は高く、現在のところ応用はそれほど広くない。

リチウムイオン電池は、正極材料としてリチウム合金の金属酸化物を用い、負極材料として黒鉛を用い、非水電解質溶液を用いた電池を用いることが多い。その充電時の正極の化学方程式はLiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(電子)、負極の化学方程式は6C+XLi++Xe- = LixC6、充電時の電池総反応はLiCoO2+6C = リ（1-x）CoO2+LixC6。