電動汽車充電的化學(xué)反應(yīng)主要涉及鋰離子電池的充電過程。鋰離子電池是目前電動汽車中最常用的電池類型,其充電過程涉及到鋰離子的嵌入和脫嵌。
在充電過程中,鋰離子電池的正極材料(通常是氧化物,如鈷酸鋰)中的鋰離子會從正極材料中脫嵌,并通過電解質(zhì)(通常是有機(jī)溶液)傳輸?shù)截?fù)極材料(通常是石墨)。這個(gè)過程是一個(gè)氧化反應(yīng),可以表示為:
正極反應(yīng):
- 正極材料(CoO2)中的鋰離子(Li+)脫嵌:
CoO2 → CoO2 - xLi+ + xLi+ + xe-
負(fù)極反應(yīng):
- 負(fù)極材料(石墨)中的鋰離子(Li+)嵌入:
Li+ + xe- + C6 → LiC6
充電過程中,電流從外部電源通過電解質(zhì)流向電池,使得正極材料中的鋰離子脫嵌,同時(shí)負(fù)極材料中的鋰離子嵌入。這樣,電池的儲能能力就得到了提升。
需要注意的是,充電過程中的化學(xué)反應(yīng)是可逆的,即在放電過程中,鋰離子會從負(fù)極材料中脫嵌并返回正極材料,釋放出儲存的能量。