一、最轻的金属

锂元素是在1817年被瑞典化学家贝齐里乌斯的学生阿尔费特逊发现，贝齐里乌斯将其命名为锂。到1855的年本生和马奇森采用电解熔化氯化锂的方法才得到金属锂单质，工业化制锂是在1893年由根莎提出的。锂从被认定是一种元素到工业化制取前后历时76年。现在电解LiCl制取锂，仍要消耗大量的电能，每炼一吨锂就耗电高达六、七万度。

锂在他出世后的100多年中，它主要作为抗痛风药服务于医学界。美国特种航天特种局(NASA)是最早从事锂原电池研究的，这是因为他们分析表明锂电池能够以最小的体积提供最高的电压。根据P=UI，锂具有很高的能量密度，因此锂电池是一种高效的电池。

电池电压是和负极金属活泼性密切相关的，作为非常活泼的碱金属，锂电池能提供较高的电压。比如锂电池可以提供3V的电压，而铅蓄电池只有2.1V，而碳锌电池只有1.5V。锂所具有的另一个特点就是“轻“。锂的密度是0.53g/cm3，它是所有金属中最轻的一个，轻到在煤油里也能浮起来。作为3号元素，自然界存在的锂由两种稳定的同位素6Li和7Li组成，因此锂的相对原子质量只有6.9。这就意味着在在质量相同时，金属锂比其它活泼金属能提供更多的电子。此外，锂元素还有另外一个优点。锂离子离子半径小，因此锂离子比其他大的离子更容易在电解液中移动。

 金属锂尽管有很多优点，但是制造锂电池还有很多需要克服的困难。首先，锂是非常活泼的碱金属元素，能和水以及氧气反应，而且常温下它就能与氮气发生反应。对于这样一个顽皮的家伙,要保存它是十分困难的,它不论是在水里,还是在煤油里,都会浮上来燃烧.化学家们最后只好把它强行捺入凡士林油或液体石蜡中。这就导致金属锂的保存、使用或是加工都比其他金属要复杂得多，对环境要求非常高。所以，锂电池长期没有得到应用。随着科学技术的发展，锂电池的技术障碍一个个突破，锂电池渐渐也登上了舞台，锂电池随之进入了大规模的实用阶段。

二、金属锂电池
1958年，哈里斯(Harris)考虑到锂作为碱金属会与水以及空气发生反应，提出了采用有机电解质作为金属锂电池的电解质。根据电池的相关工作要求，有机电解液溶剂需要具备三个性质，①溶剂为极性溶剂，锂盐在极性溶剂的溶解度较大，从而电解液的电导率较大；②溶剂必须是非质子的极性溶剂，因为含质子的溶剂容易和锂发生反应；③溶剂要有较低的熔点和较高的沸点，从而使得电解液有尽可能宽的温度范围。这一构想的提出立即得到科学界的广泛认可，并引发了不小的研发热潮。
在金属锂一次电池的开发中，初期选择传统正极材料，如Ag、Cu、Ni的化合物的电化学性能一直达不到要求，人们不得不寻找新的正极材料。1970年，日本Sanyo公司就是利用二氧化锰作为正极材料在造出了人类第一块商品锂电池。1973年松下开始量产正极活性物质为氟化炭材料作正极的锂原电池。1976年，以碘为正极的锂碘原电池问世。接着一些用于特定领域的电池如锂银钒氧化物(Li/Ag2V4O11)电池也相继出现，这种电池主要用于植入式心脏设备。上世纪80年代以后，锂的开采成本大幅度降低，锂电池开始商业化。
早期金属锂电池属于一次电池，这种电池只能一次性使用、不能充电。锂电池的成功极大地激发了人们继续研发可充电电池的热情，开发锂二次电池的序幕就此拉开。1972年，美国埃克森(Exxon)公司采用二硫化钛作为正极材料，金属锂作为负极材料，开发出世界上第一个金属锂二次电池。但是在循环过程中金属锂表面容易形成锂枝晶，刺穿隔膜导致内短路，容易起火爆炸。尽管锂二次电池一度成功实现了产业化，但是由于安全问题最终退出市场。
为了解决这个问题，Armand在1977年的专利中提出了石墨嵌入化合物可以充当锂离子电池负极材料，随后于1980年提出正负极均采用嵌入式化合物作为电极材料，充放电过程中锂离子在正负极之间做往复运动，它将这种电池形象的成为摇椅式电池，这即是锂离子电池的雏形。同年，Mizushima等提出LiCoO2（钴酸锂）层状化合物具有用于锂离子电池正极材料的可能性。

最早实现锂离子电池操作的是Monino等，他们在一系列文献报道中报道了采用TiS2和WO3等材料为正极，由于是采用氧化还原反应的反应物装配电池，负极在空气中不稳定，因此难以实现产业化。

1987年AuBorn和BarBerio用可直接制备的氧化还原反应产物，$$实现了直接装备电池，然而仍未解决负极充电速率低的问题。直到1990年，索尼公司用石油焦作负极，大幅度提高了负极充放电的充放电速率，次年成功推出了商品化的锂离子电池。晶体碳石墨材料虽然很早就被应用于锂离子电池的研究，但玉玉石墨与电解液中PC反应强烈，一度处于停滞状态。受到低晶碳工业化的鼓舞，人们通过改进电解液，研发出以碳酸乙烯酯（EC）为基础的电解液，使晶体碳随之实现工业化，标志着锂离子电池主导电池体系的形成。

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