文:圆的方块关于替换锂电池,目前,后备选手都很多:比如钠离子电池,多离子电池,金属空气电池,锂硫电池和液流电池等等。锂空气电池的设计原理与锂离子电池有很大的不同。,锂空气电池也是一项争议很大的技术,它的反对者们主要有两个观点:锂空气电池中发生的反应太复杂,有多种副产物生成。

什么新型电池可以替代锂电池作为手机电池?

有什么新型电池可以替代锂电池作为手机电池

文:圆的方块关于替换锂电池,目前,后备选手都很多:比如钠离子电池,多离子电池,金属空气电池,锂硫电池和液流电池等等。每一项技术都有自己的优势和不足。下面,就介绍三种潜力较大的电池。 钠离子电池钠(Na)离子电池工作原理与锂离子电池类似,只不过将电荷的搬运工换成了钠离子。采用钠的最大好处就是储量丰富。钠的总储量是锂的400倍。

钠(Na)是最常见的碱性金属,也是地球上第六丰富的元素。此外,在电池中有一个份量很大的部件叫做集流体,用来收集产生的电流,再将这些电流供应到外电路。钠离子电池中集流体的材料是铝,而铝在锂电池中会被腐蚀,所以锂离子电池的集流体只能采用铜来制作。铝的价格是铜价格的三分之一。所以,钠自己便宜,他的小伙伴也很便宜。

这个特点促成了钠离子电池在成本上的巨大优势。但钠离子电池体系的缺点也很明显。第一,钠离子的半径是0.102nm,而锂离子半径仅有0.076nm。不难想象,当一个胖胖的钠离子在电极中不断运动时,很容易引起电极材料微观结构的破坏和崩塌,也就是“撑坏了”,从而造成电池容量的迅速衰减。第二,钠元素的相对原子质量是锂的3倍多,这意味着储存同样的一份能量,钠离子电池需要更大的质量,进而造成了它的能量密度较低。

归根结底,钠离子电池的这些缺点只因为钠是个“胖子”。心疼钠离子一秒钟。 多离子电池在离子状态时,锂元素的价态是 1,意味着它的每次移动可以携带一个电荷,对应于一个电子的转移。所以,当锂的数量为n时,这个电池所能储存电荷数量的上限就是1*n。如果,一个离子能够同时携带多个电荷进行移动呢?比如镁(Mg)离子价态是 2,可以同时携带两个电荷。

理论上讲,使用同等数量的镁离子和锂离子,镁离子电池所能存储的电荷数会是锂电池的两倍。铝(Al)离子更厉害,可以同时携带三个电荷。基于这个道理,科学家们就开发出了使用高价态金属离子的电池, 即多离子电池。因为相同数量的离子能够存储更高密度的电荷,所以多离子电池容易达到较高的能量密度。此外,锂离子电池使用的电解液是一种有机溶液,易燃且有毒。

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