鏗金屬是最具有離子化傾向的金屬，由于它所取得的電位很高((Li＝Li+ e-：3.05V(氫反應基準))，所以它是電池負極最理想的材料，與其他電池相比，它可以獲得單位體積或單位質量最高的能量密度。但是，如果不采取任何措施，由于反應的活性高，必須絕對避免水分，因此鏗離子電池最大的技術瓶頸是不能使用傳統的水溶液電解液，必須探索非水電解液，這一度成為其實用大幅度推遲的原因。

    再者，如果鏗金屬作為負極，在充電時，鏗金屬在電極表面的還原析出不均勻，呈現樹枝狀析出的傾向，這樣容易造成電極之間短路的危險，所以其僅限于小容量紐扣電池的使用。從20世紀90年代中期開始，正極改成銼鉆氧化物的離子化合物，負極改成多孔碳，電解質則選用含有鏗鹽的有機電解質，于是二次電池的電動勢得到了提高，實用化成為可能。這種電池的公稱電壓是3.7V。從那以后，又改進成更廉價的鏗錳氧化物(LiMn2O4)等。其結果使移動電話一類小型、質量輕的產品迅速地得到普及.按照傳統，電池占到移動電話質量的一半，因此減輕質量的效果相當明顯。

    下面給出的電極反應是鏗電池的放電、充電反應。正極選擇離子化合物，使銼離子確實返回原來的“宿主”，雖然容積密度多少有點下降，但安全性比使用鏗金屬好得多。再加上選用了非水系的有機電解質，減少了其本身的放電，使應用溫度范圍擴大，結果使電動勢從3V提高到4V，在各類電池中最高。

    現在人們正在開發(fā)各種各樣的二次電池，其中有鈉硫化電池(NAS電池)，目前正在進行它的實用化現場試驗(輸出為數十千瓦到數兆瓦)，已經接近實用化的程度。這個電池的負極是鈉，正極是硫磺，電解質是含有β-氧化鋁的陶瓷。正極的硫磺在常溫下為固態(tài)，電阻很高，所以只有在高溫(約350°C)熔融態(tài)下才能發(fā)揮其基本功能，呈現出優(yōu)良的體積能量特點。除此之外，在眾所周知的二次電池中還可以舉出氧化銀或鎳鋅電池。選氧化銀或鎳的氧化物作為正極，電解液是KOH的堿性水溶液。
 

  
 從古到今，二次電池一直被用于汽車或工業(yè)叉車的電源。不過它們一般使用鉛蓄電池。由于廉價的原因，將來仍然會繼續(xù)使用它們。

    隨著無纜設備的普及，對新型二次電池的需求越來越迫切，例如，它已經為移動電話、筆記本電腦等所不可缺少。輸出功率大的設備一般使用鎳錫電池，或者鉛蓄電池.日本國內所出售的移動電話或筆記本電腦最初使用鎳氫電池或鏗離子電池，最近鏗離子電池基本占據了主導地位。另外，由于鎳氫電池的輸出得到大幅度提高，生產的數量一直比鏗離子電池多。在自動化辦公設備小型化和輕量化的進程中，電池占有的重量比重逐漸增大，因此可以預期對高能量密度鏗離子電池的需求量將逐漸增多.與此同時，還出現了將銼離子電池電解液做成凝膠狀的聚合物電池，筑波大學名譽教授白川先生(2000年諾貝爾獎獲得者)發(fā)明了從乙炔聚合體類有機物導電物質作為電極的電池，進一步挖掘了電池在質量方面的潛力。這將是未來開發(fā)鏗金屬電池不可缺少的材料。

    新型二次電池在大容量設備上的應用可以舉出電動汽車的例子。1970年，日本以國家大型研究計劃的形式開展了新型電池的試制。后來，從20世紀80年代到90年代，進行了電力儲備方面的開發(fā)。在這些開發(fā)中發(fā)現，目前有望進人實用化的電池就是鏗離子電池。
 

    作為防止公害的措施之一，2003年美國加利福尼亞州頒布了一部法律(ZEV : ZeroEmission Vehicle，零排放車輛).計劃推動10%的汽車使用電動汽車，于是引發(fā)了電動汽車二次電池開發(fā)的投資熱。眾所周知，零排放非電動汽車莫屬，因此電動汽車使用的二次電池開發(fā)開展得很熱鬧。現在的問題是它比不上一次充電所能達到的行走距離，充電可利用的基本設施也不完備，因此只在極有限的范圍內被實用化。所以，首先實現實用化的是發(fā)動機與二次電池的混合型汽車，它既克服了發(fā)動機的缺點，又把燃料費用限制在可接受的范圍內?；旌闲推嚹壳笆褂面嚉潆姵兀贿^鏗離子電池就要應用了。
 

    如上所述，二次電池具有廣泛的用途，在機器人電源方面也大有用武之地。

    燃料電池屬于發(fā)電裝置，所以它的效率很重要.如前所述，它的理論效率很高。表3.6給出了典型反應的理論效率與電動勢。燃料電池的反應原理和電池構成描繪在圖3.27中。如圖3. 27所示，如果向負極供給氫氣，觸媒表面(有很大的反應表面積)和電解質之間將產生反應，生成氫離子和電子。氫離子在電解質中移動到正極，電子則流經外

電路做功后再回流人正極。向正極供給氧氣，氫離子與電子反應生成水。這時，反應的條件是觸媒和電解質之間的反應表面積很大。