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秒速飞艇:科普一分钟 在安全的边缘不断试

 
 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
     

 

 
 
 
 
 
 
 

 

 

 

 
 
 
 
 
   
 
 
 
 

 

 

 

 

 
 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
   

 

 

 

 
 
 

 

 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
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  锂离子电池(Lithium-ion battery)是一种充电电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。锂离子电池使用一个嵌入的锂化合物作为一个电极材料。目前用作锂离子电池的正极材料主要常见的有:锂钴氧化物(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、镍酸锂(LiNiO2)及磷酸锂铁(LiFePO4)。

  最早提出锂离子电池概念的,是上世纪七十年代在埃克森工作,而现在在宾汉顿大学工作的M.S.Whittingham。他采用硫化钛作为正极材料,金属锂作为负极材料,制成了首个锂离子电池,而安全的风险在这个时候就已经与锂离子电池如影相随了单单是在正常大气条件下,秒速飞艇:只要有水和氧的存在,锂的火烈性格就会展露无遗,并会随之发生燃烧化学反应。

  可是,也正因为有高度反应性,锂元素作为电池的价值才会被难以忽视因而M.S.Whittingham最终把研究方向转移到了,寻求用锂化合物代替金属锂来释放锂离子上。

  之后,顺着这条研究路线年伊利诺伊理工大学(the Illinois Institute of Technology)的R.R.Agarwal和J.R.Selman发现了锂离子能够嵌入石墨的特性这一过程虽然同燃烧反应一样火烈热切,但却是可逆的。理论逐渐成熟的锂离子电池,其安全隐患也是在这时,逐渐受到人们关注的。

  抱着试一试的态度,实验室的小伙伴们开始尝试利用锂离子嵌入石墨的特性,制作充电电池,最终,首个可用的锂离子石墨电极在贝尔实验室试制成功了这在人类电池史上可是浓重的一笔。

  时光飞逝,转眼间就到了1985年,这一年,日本旭化成的吉野彰运用钴酸锂开发出了电池阴极,并彻底消除了纯金属锂在电池结构中的存在,从而完成了世界上最初商业化可行的含锂碱性锂离子电池1991年商用锂离子电池是由索尼成功开发,也就毫无意外了它的实用化,使人们的移动电话、笔记本电脑等便携式电子设备的重量和体积大大减小,并大大延长了可持续时间(对了,锂离子电池中还不含有重金属镉哦,与镍镉电池相比,它大大减少了对环境的污染)。

  锂离子电池的商业化受到了人们的一致推崇截至2016年,秒速飞艇:科普一分钟 在安全的边缘不断试探 锂离子电池的前世今生全球锂离子电池产能为28千兆瓦时,光中国就贡献了16.4亿千瓦时。

  虽然,实验室的小伙伴们成功地把纯粹的锂金属从锂离子电池当中剔除了出去,但新的电池架构仍然难以摆脱锂元素那火烈热切的性格主要原因之一是,锂电池采用的钴酸锂正极材料难以应用在耐受穿刺、冲撞和高温、低温等条件等环境,同时,钴酸锂电池也无法达到快速充电与完全避免二次污染等问题,因而其安全问题仍然会不时地重回公众的视野除罢大大小小有惊无险的电池爆炸事件外,六月的时候,一名CEO还因此失去了生命。

  正因为如此,锂离子电池的安全问题也一直是厂商和政府重视的课题之一,现今的厂商通常都会有设计保护电路,以防止电池过度充电或过度放。

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