锂电池电池充电时,锂离子运动的方向是
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给锂离子电池充电的时候,里面的锂离子其实是"往家回"的状态——它们会从正极出发,穿过电解液跑到负极待着。这种可重复充电的电池之所以能循环使用,全靠锂离子在正负极之间的"往返跑"。具体来说,充电时锂离子会从正极材料里钻出来,穿过中间的电解液,最后安家到负极材料里;等到放电使用时,它们又会原路返回正极。正是这种来回迁移的特性,让锂电池成为我们日常电子设备的好搭档。
现在主流的电池正极材料基本被三元材料包场了,也就是镍钴锰酸锂的组合,有时候会掺点锰酸锂。以前用的纯锰酸锂和磷酸铁锂,因为要么占地方、要么性能跟不上,再加上成本没优势,现在基本退居二线了。这些正极材料都是涂在铝箔上的,用的铝箔比保鲜膜还薄,大概就10到20微米厚,差不多是人头发丝直径的五分之一。
负极这边就认准碳材料了,主要是石墨这类层状结构的碳。这些黑乎乎的负极材料需要载体,用的就是铜箔,厚度控制在7到15微米之间——这厚度也就跟A4纸的十分之一差不多。为了让锂离子能顺畅流动,电池里还灌满了特制的电解液,主要成分是碳酸酯溶剂配上六氟磷酸锂,有时候也会用果冻状的凝胶电解质来提升安全性。