什么是鋰離子電池，你知道它的原理及應(yīng)用嗎
來源：寶鄂實業(yè)
2019-03-12 09:09
點擊量：次
一項科技產(chǎn)品誕生往往會改變?nèi)藗兊纳?，為人們的生活帶來極大的便利?？赡芎芏嗳硕歼€記得，以前用過的手電筒里面的電池，那是用一根石墨棒外面包裹著碳來發(fā)電的。這種電池重量大而且還不能循環(huán)使用，處理的時候還不能扔進垃圾箱，因為它會破壞土地的生長能力。就被慢慢的淘汰了，取而代之的新電池，就是我們等下要說的內(nèi)容，那就是鋰離子電池。
我們最常用的手機、筆記本電腦、移動電源，還有很多數(shù)碼產(chǎn)品用的都是用的這種電池。現(xiàn)在的很多新能源汽車、電動車，也是采用的這種電池。它被廣泛地應(yīng)用在我們的生活中，使得我們的生活變得更加方便。
鋰電池放電是靠化學的氧化還原反應(yīng)。放電時，也就是我們在使用電池消耗電量的時候，它的正極會嵌入鋰離子，負極鋰離子落嵌。充電的時候正好相反。他這種離子的得失會形成一定的電壓，使得電池產(chǎn)生電量。
1970年的時候，一位外國人首次用鋰做了電池的材料。他用硫化鈦作為電池的正極，金屬鋰作為負極。這種電池的循環(huán)性能不好，在放電的過程中會形成鋰的結(jié)晶，這就會造成電池短路。后來經(jīng)過多次的改進，最終制成了我們現(xiàn)在使用的，集所有優(yōu)點余一身的鋰離子電池。
這種電池的優(yōu)點很多，它能夠儲存很多的電量，同體積下是鉛酸電池的六倍。而且它的使用壽命也很長，一般不刻意損壞它的話可以達到六年之久。它還可以循環(huán)使用，沒有電時我們只需要給它充上電就可以使用了。體積小的它僅僅只是同體積下鉛酸電池重量的五分之一。最主要的是它綠色環(huán)保，報廢不用時，不會產(chǎn)生有害的重金屬元素和物質(zhì)。它的自放電率極低，放電時電壓很平穩(wěn)。早期的心臟起搏器就是用的它放電。而且它還可以在-25-45度的溫度下使用。
但是他也是有缺點的。它的缺點就是，電池的容量會隨著使用次數(shù)和溫度而慢慢衰退。就像我們的手機一樣，剛買回來的時候，充一次電可以用上很長的時間，如果經(jīng)常用來玩游戲，電量一下了就用完，然后頻繁的充電，一段時間后，它的電量就會非常不耐用。所以如果我用手機玩游戲玩太長時間了，就應(yīng)該停下來，讓手機休息一下，更不要邊充電邊玩。不過現(xiàn)在許多手機的制造商，開始在研發(fā)更耐用的電池，希望他們可以早些研制出來，并讓我們普通人也可以得到使用。
說到這里，不得不深深得感謝一下偉大的發(fā)明家們。他們可能是在經(jīng)歷了上千次，甚至上萬次的失敗后，總結(jié)失敗的經(jīng)驗，一次又一次的嘗試，才最終有了我們手里得的成品。我們應(yīng)該懷著一顆感恩的心去使用他們的成果。而且在生活中我們要善于思考，不要畏懼失敗，多嘗試，爭取做一個為人類造福的人。在這個項目中，研究員均出自幾家大名鼎鼎的機構(gòu)，包括NASA出錢、加州理工學院運作的噴氣推進實驗室(JPL)，以及本田研究所、勞倫斯伯克利國家實驗室。研究人員提出，拋棄鋰離子，研究基于氟離子的新型電池，可能是解決手機“續(xù)航焦慮”和電動汽車“里程焦慮”的最佳出路。
“氟電池具有更高的能量密度，這意味著它們的使用壽命可能比現(xiàn)在使用的電池長8倍，”項目研究員、加州理工學院化學教授、2005年諾貝爾化學獎得主格拉布(Robert Grubbs)說， “難點是，氟化物可能很難處理，尤其是它具有很強的腐蝕性和活性。”
在電池領(lǐng)域，氟并不是新東西。早在20世紀70年代，研究人員就曾試圖利用固態(tài)電解質(zhì)制造可充電氟化物電池，但固態(tài)電解質(zhì)的氟離子電池只能在高達170℃的溫度下工作，因此不適合日常使用，同時，其循環(huán)穩(wěn)定性差，容量衰降過快，也是一大問題。在新的研究中，團隊的主攻方向是，使用液體元件讓氟化物電池在室溫下使用。
