我們用的手機(jī)電池都是可以拆卸的，幾乎每部手機(jī)都配有兩塊電池。那時(shí)候還沒(méi)有移動(dòng)電源充電寶，要是出遠(yuǎn)門(mén)必須提前把電池充滿電，以備不時(shí)之需。自從蘋(píng)果手機(jī)被普遍使用開(kāi)始，很多手機(jī)也把手機(jī)電池設(shè)計(jì)成內(nèi)置的，手機(jī)電池不能再被我們輕松拆卸下來(lái)了?，F(xiàn)在我們出門(mén)都是帶個(gè)移動(dòng)電源充電器，生怕手機(jī)沒(méi)電了麻煩。為什么廠家會(huì)取消電池可拆卸的設(shè)計(jì)呢？

我們都知道，我們手機(jī)電池使用的都是鋰電池，一般情況下，鋰電池充放電大概三百到四百次左右儲(chǔ)電力便會(huì)下降，續(xù)航時(shí)間不足，再用幾次便會(huì)報(bào)廢。所以鋰電池和我們平時(shí)用的電池一樣都是易消耗品。不過(guò)讓我們苦惱的還是，電池不耐用而手機(jī)卻還使用，不想買(mǎi)新手機(jī)的情況下不得不去手機(jī)店購(gòu)買(mǎi)手機(jī)電池。

手機(jī)店賣(mài)的手機(jī)電池一般分為兩種，一種是原裝電池，另一種是組裝電池。原裝的比較貴，有些購(gòu)買(mǎi)原裝電池的價(jià)格，都可以重新買(mǎi)一部手機(jī)了，非常的不劃算。很多人會(huì)覺(jué)得組裝電池質(zhì)量不敢保證，新聞上也有并類似的報(bào)導(dǎo)，很多電池用久過(guò)后會(huì)膨脹起來(lái)，很可能會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)事故。而且，一般報(bào)廢的電池都得不到集中處理，所以，為了減少環(huán)境的污染，有關(guān)部門(mén)專門(mén)出臺(tái)了政策，不能生產(chǎn)和銷售這類手機(jī)。

當(dāng)然，這也是商家的小心機(jī)，可拆卸電池的手機(jī)可以通過(guò)購(gòu)買(mǎi)新電池來(lái)延長(zhǎng)使用時(shí)間，用戶可以三年左右不用換新手機(jī)。而手機(jī)電池內(nèi)置的就不一樣了，內(nèi)置電池大概只能用一年左右，若是出現(xiàn)電池不儲(chǔ)電的情況，維修的成本太高還不如換部新手機(jī)。

科學(xué)家終于揭開(kāi)了為什么智能手機(jī)電池在使用一年左右之后會(huì)出現(xiàn)電池壽命迅速衰減的秘密。根據(jù)最新調(diào)查結(jié)果，人們普遍理解的鋰離子電池工作原理是不正確的。它們不是帶電粒子在電池內(nèi)部以單一，均勻的方向流動(dòng)，而是以隨機(jī)的運(yùn)動(dòng)模式來(lái)回移動(dòng)。根據(jù)研究人員的說(shuō)法，這些最新研究成果可用于制造新型電池，使電池持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間并保持電量而不會(huì)損壞電池的使用壽命?？茖W(xué)家表示，這可能可以促進(jìn)于電動(dòng)汽車(chē)的大規(guī)模推廣，以及改善全球數(shù)十億依靠電池運(yùn)轉(zhuǎn)的小工具的使用壽命。

 

這項(xiàng)突破性的研究來(lái)自斯坦福大學(xué)，麻省理工學(xué)院和巴斯大學(xué)的研究人員，他們發(fā)現(xiàn)我們對(duì)鋰離子電池（這種類型為我們最喜愛(ài)的手機(jī)、電腦以及其他小電器提供動(dòng)力）的理解是不正確的。已知帶電粒子通過(guò)材料（電解質(zhì)）在正電極和負(fù)電極之間流動(dòng)，并且該運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電荷。然而，之前認(rèn)為鋰是各向異性的，這意味著它在單一方向上流動(dòng)，顆粒以單一、均勻的方式通過(guò)電池。然而，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)實(shí)是非常不同的，并且被稱為離子的顆粒實(shí)際上在電解質(zhì)中來(lái)回循環(huán)和流動(dòng)。這會(huì)在電池內(nèi)部產(chǎn)生隨機(jī)密集的離子，從而產(chǎn)生大量熱量，損壞電池的使用壽命。

 

斯坦福大學(xué)助理教授William Chueh說(shuō)：'我們使用了來(lái)自加速器的非常強(qiáng)大的X射線，我們正在使用這些X射線來(lái)觀察這些單獨(dú)的納米顆粒。“我們最初的期望是鋰只在某些方向上移動(dòng)。 我們實(shí)際看到鋰的走向是不符合我們?cè)壤斫獾姆较?。該研究利用斯坦福大學(xué)SLAC國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室的設(shè)施，讓科學(xué)家團(tuán)隊(duì)在納米尺度上研究電池的工作細(xì)節(jié)。Chueh博士詳細(xì)闡述了這一現(xiàn)象，并解釋說(shuō)以前的理論沒(méi)有說(shuō)明液體如何與固體相互作用。他說(shuō)：“有點(diǎn)像太空，我們考慮粒子在真空中的表現(xiàn)，但電池內(nèi)部不是真空的，它充滿了液體。”該團(tuán)隊(duì)相信他們將能夠通過(guò)改變運(yùn)輸路徑來(lái)解決這個(gè)缺陷，并在未來(lái)開(kāi)發(fā)出更耐用的電池。

 

那么問(wèn)題來(lái)了，鋰離子電池究竟如何工作？

 

實(shí)際上，鋰離子電池通過(guò)將電子從電池的一端“移動(dòng)到另一端”來(lái)存儲(chǔ)和釋放能量。我們可以利用來(lái)自那些移動(dòng)電子的能量來(lái)為我們工作，比如為鉆機(jī)提供動(dòng)力一樣。

 

電池的這兩個(gè)“端”稱為電極。 一個(gè)稱為陽(yáng)極，另一個(gè)稱為陰極。通常，陽(yáng)極由碳制成，陰極由稱為金屬氧化物的化合物制成，如氧化鈷。

 

最終的電池成分稱為電解質(zhì)，它位于兩個(gè)電極之間。在鋰離子電池的情況下，電解質(zhì)是含有鋰離子的鹽溶液。鋰電池也因此得名。將電池放入設(shè)備時(shí)，帶正電的鋰離子會(huì)被吸引并向陰極移動(dòng)。一旦陰極被這些離子轟擊，陰極就會(huì)比陽(yáng)極充電更多，這會(huì)吸引帶負(fù)電的電子。隨著電子開(kāi)始向陰極移動(dòng)，我們迫使它們穿過(guò)我們的器件并利用電子流向陰極的能量來(lái)產(chǎn)生電能。你可以把它想象成水輪，除了在這里不是水流動(dòng)，而是電子流動(dòng)。

 

鋰離子電池特別有用，因?yàn)樗鼈兪强沙潆姷?。?dāng)電池連接到充電器時(shí)，鋰離子以與以前相反的方向移動(dòng)。當(dāng)它們從陰極移動(dòng)到陽(yáng)極時(shí)，電池恢復(fù)供另一次使用。與其他電池相比，鋰離子電池每單位重量也可以產(chǎn)生更多的電力。這意味著鋰離子電池可以存儲(chǔ)與其他電池相同的功率，但可以在更輕更小的體積中實(shí)現(xiàn)。