鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1327次 | 2020年08月18日
鋰離子電池是便攜式電池中的最佳選擇
鋰離子電池的誕生要從發(fā)現(xiàn)"鋰"元素開始,1817年,瑞典化學(xué)家化學(xué)首次將鋰從一個瑞典小島的礦石樣本中提取出來。鋰這個名稱還是從希臘語中的石頭、石子中獲得的靈感從而命名,雖然聽起來很"重",實(shí)際上"鋰"是目前已知的最輕的固體元素。
化學(xué)周期表大家在中學(xué)時代想必是背的滾瓜爛熟,從化學(xué)周期表中可以得知,鋰的相對原子質(zhì)量為,屬于第一族或第二周期,是已知元素(包括放射性元素)中金屬活動性最強(qiáng)。上高中的時候老師都做過一個實(shí)驗(yàn),把一塊鋰扔在水里或者暴漏在空氣中都會迅速燃燒。
鋰元素如此的不穩(wěn)定,怎么變成當(dāng)代生活中不可缺少的鋰離子電池呢?
要想成為好的能量載體,就要以盡可能小的體積和重量,存儲和搬運(yùn)更多的能量。從鋰元素?fù)u身一變成為鋰離子電池,正是源于鋰離子電池的三大特性
1:鋰原子相對質(zhì)量小
2:得失電子能力強(qiáng)
3:電子轉(zhuǎn)移比例高
這三點(diǎn)大家可以在元素周期表中得出結(jié)論,元素周期表上面的元素比下面的元素要好,左邊的元素比右邊的元素要好。當(dāng)然這時候肯定會有人說,按你說的氫元素不應(yīng)該是最佳能量載體么?當(dāng)然,我不否認(rèn),氫元素是自然界最好的能量載體,要不然為何氫燃料動力電池的研究一直方興未艾呢,氫元素只能說是未來的發(fā)展前沿,現(xiàn)在的技術(shù)還不成熟。
所以選擇鋰元素來做電池,是基于地球當(dāng)前的所有元素中,我們能夠找到的相對優(yōu)解。
鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)(以手機(jī)和電動汽車分析)
1、能量高。小尺寸大容量,以手機(jī)為例,手機(jī)電池如此小的尺寸卻能夠儲存4000mAh的大容量。
2、使用壽命長,手機(jī)每晚都要充電,充放電次數(shù)非常多,但是鋰離子電池能夠?qū)崿F(xiàn)超過幾千次的充放電。
3、額定電壓高,單體工作電壓為或,適合小電器的使用。
4、具備高功率承受力,磷酸亞鐵鋰鋰離子電池可以達(dá)到15-30C充放電的能力,便于電動汽車實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度的啟動加速,這也是為何電動汽車百米加速一般都很快的原因。
5、自放電率很低,一般可做到1%/月以下,手機(jī)關(guān)機(jī)情況下,很長時間還會有電量。
6、重量輕,能夠讓手機(jī)更易攜帶,能夠讓電動汽車更輕更快。
7、高低溫適應(yīng)性強(qiáng),可以在-20℃--60℃的環(huán)境下使用,基本符合我們的生活溫度(這也是為何在東北零下30°的時候手機(jī)才會凍關(guān)機(jī))
基于這7個優(yōu)點(diǎn),鋰離子電池在生活中才能夠如此的普及。特斯拉這樣的電動汽車大拿就是憑借鋰離子電池制造出環(huán)保的汽車,電池廠商憑借鋰離子電池將設(shè)備便攜化。
而諾貝爾獎創(chuàng)立的目的就是授予世界上在物理、化學(xué)、生理學(xué)或醫(yī)學(xué)、文學(xué)、和平、經(jīng)濟(jì)學(xué)六個領(lǐng)域?qū)θ祟愖龀鲎钪卮筘暙I(xiàn)的人。
現(xiàn)如今,我們能攜帶一個重量不足150g的手機(jī)出門逛街。
鋰離子電池并不完美,拿手機(jī)設(shè)備來說,目前鋰離子電池的體積已經(jīng)壓縮到極致,在手機(jī)這個寸土寸金的微小空間里,如何做到小體積大容量,什么時候能實(shí)現(xiàn)手機(jī)一月一充,這都會在未來一一解決,假如核裂變技術(shù)在未來幾十年能夠取得重大突破,可以做到小型化甚至微型化,那么便攜式的核燃料動力電池將會有廣闊的發(fā)展空間。
但是不可否認(rèn),鋰離子電池在化學(xué)領(lǐng)域的的確確為人類做出了巨大貢獻(xiàn),并且鋰離子電池現(xiàn)在仍是便攜式電池中的最佳選擇。
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