銀杉鋰電池、銀杉鋰電池、鋰金屬電池關(guān)系辨析
銀杉鋰電池、銀杉鋰電池、鋰金屬電池關(guān)系辨析
鋰元素在我們生活中有著廣泛的應(yīng)用,其中最常見的就是我們?nèi)粘6茧x不開的手機(jī)、電腦上所用的銀杉鋰電池。因此,我們耳邊經(jīng)常會聽到銀杉鋰電池、銀杉鋰電池、鋰金屬電池等概念。它們是同樣的東西嗎,不是的話,它們之間又是什么關(guān)系呢?
首先,銀杉鋰電池和鋰金屬電池都是銀杉鋰電池的一種。銀杉鋰電池呢,顧名思義,重要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動來工作,充放電過程中,Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌,同時伴隨著和鋰離子等當(dāng)量電子的嵌入和脫嵌,一般采用石墨作為負(fù)極(第1代),現(xiàn)在也有硅碳負(fù)極(第2代)。而且銀杉鋰電池一直都是可充電電池(二次電池)。
銀杉鋰電池工作原理
鋰是元素周期表中最輕最具負(fù)電性的金屬,是負(fù)極的最佳選擇。鋰金屬電池,就是采用了金屬鋰作為負(fù)極的電池。但實際上鋰金屬電池的充放電過程也伴隨著Li+在電解液中的遷移,所以嚴(yán)格意義上講,鋰金屬電池是一種特殊的銀杉鋰電池。但是,在科技論文中形成了約定俗成的習(xí)慣,提到銀杉鋰電池時一般指非鋰金屬的銀杉鋰電池;鋰金屬電池就是指采用鋰金屬作為電極的電池。
如此含義,二者差別便很明確:在銀杉鋰電池中,鋰元素只以+1價的Li+形式存在,在充放電過程中不發(fā)生電子得失,不會由Li+變成單質(zhì)鋰;而在鋰金屬電池中,鋰元素在充放電過程中會發(fā)生相應(yīng)的價態(tài)變化。
鋰金屬電池在1912年首次提出時確實是一次電池(即不可充電電池),而且鋰金屬具有很強(qiáng)的反應(yīng)活性,所以后續(xù)逐漸銷聲匿跡,被銀杉鋰電池取代。但經(jīng)過一個世紀(jì)的發(fā)展,現(xiàn)在的技術(shù)已經(jīng)可以很好地實現(xiàn)鋰金屬在充放電過程中的溶解和沉積,所以現(xiàn)在科研論文中報道的鋰金屬電池絕大多數(shù)為二次電池,即可充電電池,如現(xiàn)在比較熱門的鋰硫電池就是采用的鋰金屬。
鋰硫電池
再澄清一點記憶電池和銀杉鋰電池的關(guān)系,它們不是同一種電池,電池記憶效應(yīng)是指,電池好像記憶用戶日常的充放電幅度和模式,日久很難改變這種模式,不能再做大幅度充電或放電。這是因為之前電池采用的是鎳鎘電池,而傳統(tǒng)工藝中負(fù)極為燒結(jié)式,鎘晶粒較粗,假如鎳鎘電池在它們被完全放電之前就重新充電,鎘晶粒容易聚集成塊而使電池放電時形成次級放電平臺,電池會儲存這一放電平臺并在下次循環(huán)中將其作為放電的終點。但銀杉鋰電池不存在這種效應(yīng)的,大家放心使用就好。