電池內部結構：大容量

我們期待一個廣泛使用清潔能源的新時代。 在那個時代的標誌性場景中，人們可能會看到像特斯拉電動汽車這樣的新車在街道上行駛，它們不是由汽油而是由充滿電的鋰電池供電。 沿途的加油站將被充電站取代。 最新消息是，上海市現已宣布對特斯拉電動汽車實行免牌照政策，並支持其在中國更快地製造超級充電站。

但是，電動汽車電池與手機電池並沒有太大區別這一事實可能會使光明的未來蒙上陰影。 手機用戶經常擔心電池壽命。 很多人的手機在早上就充滿了，隨著下午的臨近，每天充電一次就變得很有必要了。 筆記本電腦也有同樣的問題，可能會在幾個小時內耗盡果汁。 電動汽車的實用性受到質疑，因為它們行駛的距離不夠遠，不會發生碰撞，而且需要經常充電。 特斯拉的Model是目前市場上唯一的電動汽車，這是一項壯舉。 Model最搶眼，一次充電續航480公里。

為什麼電池不耐用？ 物質在給定空間中所能儲存的能量稱為能量密度。 電池的能量密度低。 就每公斤產生的能量而言，我們每天最多可以使用 50 兆焦耳的汽油，而鋰電池平均不到 1 兆焦耳。 其他類型的電池也以極低的水平漫遊。 顯然，我們不能讓電池無限； 為了增加電池的容量，我們只能專注於提高電池的能量密度，但困難重重。 這項技術有哪些難點？ 記者採訪了浙江大學化學系副教授劉潤，解析了常用鋰電池（簡稱鋰電池）的內部結構之謎。

電解質很重要

由於電子的轉移，電池可以提供能量。 當電池連接到電路時，開關斷開，電流接通。 此時，電子從負極逃逸，流經電路流向正極。 在此過程中，電子設備將讓您的手機正常工作，就像駕駛特斯拉電動汽車一樣。

鋰電池中的電子由鋰提供。 如果用鋰填充電池，能量密度不會增加嗎？ 不幸的是，為了使鋰電池可充電，必鬚根據其比能量密度來評估其內部結構。 劉指出，鋰電池的內部結構包含電解液、負極數據、正極數據和缺口，每一個都有自己的特殊工藝，發揮著獨特的作用，缺一不可。 這種結構限制了鋰離子電池的能量密度。

首先是電解質，它是電池中必不可少的管道。 當電池放電時，鋰原子失去電子並變成鋰離子，而在充電時，它們必須從電池的一端跑到另一端，然後再返回。 劉說。 電解質將鋰離子保持在電池的北極和南極，這是電池連續循環的關鍵。 電解質好比河流，鋰離子好比魚。 如果河流乾涸，魚無法到達對岸，鋰電池將無法正常工作。

電解液的美妙之處在於它只攜帶鋰離子，不攜帶電子，確保電池僅在連接電路時放電。 同時，根據電解質，鋰離子以有序且明確的方式移動，因此電子始終向一個方向移動，從而產生電流。

正負極穩定

電解質不提供電力，但它們很重，對於鋰離子電池來說是必不可少的。 那麼為什麼沒有更多基於石墨的負面數據呢？ 石墨，用於製造鉛筆芯的材料，不負責提供電子。 劉先生說，這是為了確保充電時間合適。