锂在两个电极间发生嵌入反应时具有不同的嵌入能量,而为了得到电池的最佳性能,两个宿主电极的容量比应该保持一个平衡值。在锂离子电池中,容量平衡表示成为正极对负极的质量比,即:γ=m+/m-=δxc-/δyc+式中c指电极的理论库仑容量,δx、δy分别指嵌入负极及正极的锂离子的化学计量数。从上式可以看出,两极所需要的质量比依赖于两极相应的库仑容量及其各自可逆锂离子的数目。一般说来,较小的质量比导致负极材料的不完全利用;较大的质量比则可能由于负极被过充电而存在安全隐患。总之在最优化的质量比处,电池性能最佳。以上只是理想的锂离子电池系统,在其循环周期内容量平衡不会发生改变,实际情况却复杂得多。任何能够产生或消耗锂离子或电子的副反应都可能导致电池容量平衡的改变,一旦电池的容量平衡状态发生改变,这种改变就是不可逆的,并且可以通过多次循环进行累积,对电池性能产生严重影响。
太阳能电池的发电原理: 当太阳光照在太阳能电池表面,部分光子被电池板上的硅吸收;光子的能量就传递给了硅原子,使原子中的电子发生越迁,变成自由电子,自由电子不断在p-n结两侧集聚,就形成了电位差。在p-n结两侧接通外部电路后,在这个电位差的作用下,就会在外部电路中产生电流,当电流通过负载时,就可以输出一定的电功率。
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