鋰離子電池究竟是怎么工作的？

 

實際上，鋰離子電池通過將電子從電池的一端“移動到另一端”來存儲和釋放能量。我們可以利用來自那些移動電子的能量來為我們工作，比如為鉆機提供動力一樣。

 

電池的這兩個“端”稱為電極。 一個稱為陽極，另一個稱為陰極。通常，陽極由碳制成，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。將電池放入設備時，帶正電的鋰離子會被吸引并向陰極移動。一旦陰極被這些離子轟擊，陰極就會比陽極充電更多，這會吸引帶負電的電子。隨著電子開始向陰極移動，我們迫使它們穿過我們的器件并利用電子流向陰極的能量來產(chǎn)生電能。你可以把它想象成水輪，除了在這里不是水流動，而是電子流動。

 

鋰離子電池特別有用，因為它們是可充電的。當電池連接到充電器時，鋰離子以與以前相反的方向移動。當它們從陰極移動到陽極時，電池恢復供另一次使用。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與其他電池相同的功率，但可以在更輕更小的體積中實現(xiàn)。

 

具體我們是如何為電池充電的呢？

 

簡單來講，電池由三個部件組成：正電極，負電極和電解質(zhì)。

 

當電池正在充電時，鋰離子從正電極中提取并通過晶體結(jié)構(gòu)和電解質(zhì)移動到負電極，在那里它們被存儲下來。此過程發(fā)生得越快，電池充電的速度就越快。制造電池的材料會嚴重限制該速率。石墨是負極的常用材料，因為它能很好地接受正離子并具有高能量


密度。在尋找新的電極材料時，研究人員通常會嘗試使顆粒變小。然而，制造具有納米顆粒的實用電池是困難的，因為它與電解質(zhì)產(chǎn)生許多棘手的化學反應，因此電池不會持續(xù)那么長，而且制造成本昂貴。