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關于鋰離子電池，你所不知道的一些事兒

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關于鋰離子電池，你所不知道的一些事兒



Goodenough老先生在陪跑了多年諾獎之后 ， 終于在今年獲得了諾貝爾化學獎（然而諾貝爾文學獎村上春樹今年繼續陪跑 ， 心疼他一秒） 。 關于鋰離子電池為什么可以得諾獎 ， 可以看看諾貝爾化學獎評選委員會的官方解讀——他們研制出了世界上最強的電池（放心 ， 已經貼心地翻譯成中文了） 。
村上春樹
Goodenough老先生得諾獎的呼聲一直很大 ， 今年美國化學會（ACS）邀請化學家們進行了一場網絡直播 ， 預測今年的諾貝爾化學獎 ， 鋰離子電池和CRISPR（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat）得票最高[1]（所以小編在此奶一口CRISPR ， 沒準明年就得獎了呢） 。
CRISPR的可能機制示意圖 | 來源：Wikipedia
鋰離子電池得諾獎確實是眾望所歸 。 鋰離子電池現在已經深入到了生活中的方方面面 ， 它讓電子設備更加輕量、續航更加持久 ， 比如你現在能用手機刷這篇文章就離不開鋰離子電池 。
鋰離子電池原理[2]
我們現在的生活已經離不開鋰離子電池 ， 大家對它的原理、歷史之類的都比較熟悉了 ， 那么小編今天就劍走偏鋒 ， 來給大家聊一聊鋰離子電池少為人知的一面 。
鋰電池？鋰離子電池！
可能有小可愛已經注意到了 ， 小編說的一直都是“鋰離子電池” ， 但平時大家可能有聽到過鋰電池、鋰離子電池、鋰聚合物電池等各種各樣的名詞 ， 被這些名詞搞的七葷八素的 。 小編下面就來給大家捋一捋 。
鋰電池的概念其實很混亂 ， 沒有一個很統一的說法 ， 姑且看一下國標（其實是推薦性國家標準）里面是怎么說的吧 。 《電工術語 原電池和蓄電池》（GB/T 2900.41-2008）中把鋰電池定義為“含非水電解質 ， 負極為鋰或含鋰的電池” ， 可以是原電池也可以是蓄電池 。 這個范圍就很寬泛了 ， 只要負極含鋰 ， 電解質是非水的就行 。 平時更多的是把負極是金屬鋰的一次電池叫做鋰電池 ， 也叫鋰原電池 ， 是不能充電的 ， 代表性的有鋰-二氧化錳電池、鋰-氟化碳電池、鋰-亞硫酰氯電池 。
鋰原電池
鋰離子電池則是為了與鋰電池相區別而發明出來的一個詞語 。 前Sony高級執行副總裁兼首席技術官西美緒（Yoshio Nishi）解釋說[2] ， 負極的鋰碳化合物中的“鋰”是以離子的形式存在的 ， 而正極的LiCoO2是離子化合物 ， 鋰也是以離子形式存在的 ， 電池中沒有金屬鋰的存在 ， 因此叫做“鋰離子電池” ， 得了諾獎的就是它 。 顯然 ， 鋰離子電池是可充電電池 。
西美緒（對鋰離子電池的產業化做出了很大貢獻）
滿電態的負極 ， 金色的是LiC6 ， 鋰并沒有以金屬單質的形式存在（將鋰離子電池充好電后拆解 ， 圖中是在手套箱中操作 ， 千萬別自己拆解充好電的鋰離子電池 ， LiC6在空氣中會自燃 ， 也最好別自己更換手機電池 ， 有可能操作不當把電池劃破了 ， 搞不好會起火爆炸）
說到鋰離子電池 ， 還有個人也不得不提一下 ， 那就是法國科學家米歇爾·阿曼德（Michel Armand） ， 他在1972年提出了插層化合物和“搖椅電池（rocking chair batteries）” 的概念 ， 正負極采用插層化合物 ， 將鋰離子在正負極之間的穿梭形象地比作搖椅的搖動 。
Michel Armand
當你以后聽到有人說鋰電池得了諾獎 ， 或者說手機上用的是鋰電池的時候 ， 就可以禮貌而不失微笑地指出：那不是鋰電池 ， 是鋰離子電池（lithium-ion batteries） 。 裝B之后飄然而去 ， 深藏功與名 。
至于鋰聚合物電池 ， 其實就是鋰離子電池 ， 也叫聚合物鋰離子電池 。 和傳統的鋰離子電池相比 ， 不一樣的地方在于它的外殼是鋁塑膜 ， 然后就沒啥大的差別了 。 換個殼就可以改個高大上的名字 ， 真讓人頭冷 。 所謂鋁塑膜 ， 就是兩層聚丙烯之間夾著一層鋁箔 ， 鋁箔是用來防止空氣中的水透過聚丙烯進入電池內部的 ， 用鋁塑膜做外殼的好處就是可以減輕電池的重量 。

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