为什么用锂做电池,而不是钠或者铍其它类的金属

如题所述

锂应用前,人类一直在寻找合适的电池材料作为储存电能的装置,人们先后尝试过多种电池材料如铜、铁、锌、铅、汞、镁等等,电池的改进方向主要以提升容量和放电性能等指标为主,最终选择了锂作为最新一代充电电池的材料。

元素周期表上很清楚能看到,锂元素是第三号元素,也是排在最靠前的金属元素。锂本身是6个原子质量单位,每一个锂携带着1个电荷;

相比于早期电池应用较广泛的锌,它的原子质量是66,每一个锌携带着2个电荷,很显然,用锂作为电池材料能带来明显更高的能量密度。也就是说,锂作为电池材料的比容量更高。

此外锂离子电池还有无记忆效应、可高倍率充放电、自放电率小、能量转换率高等优点。

从地球上向太空站运送补给,虽然轻型火箭装载的少,但多发射多几次,也要比重型火箭的成本要低,锂元素就好比这枚效率更高的轻型火箭。

新能源汽车锂离子电池是一种可反复充电电池

主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来产生电流。锂离子电池正极材料有很多,它们都以嵌入的锂化合物形式存在,目前车用动力电池的正极材料有磷酸铁锂、三元锂(分为镍钴锰体系和镍钴铝体系)等等,负极材料目前主流是石墨。

锂离子电池放电时锂离子在正极嵌入,充电时锂离子在正极脱嵌,锂离子在充放电时通过电解液和隔膜在正负极之间移动。

这就好比是城市中,行驶于A点和B点的物流车,它们来来往往的不停穿梭给这个城市带来了“电流”,而锂元素就是其中效率最高,带货能力最强的那辆物流车。

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第1个回答  推荐于2017-11-17
看参加反应的电子数量和原子的质量比值,氢最高碳次之,所以这就是碳氢化合物能量密度高的原因,但石油污染还反应不可逆,就考虑硼铍锂,选材料要考虑全,比如金最好的话,地球含量低,不可大规模用,铍不知道含量多少,但我知道这东西毒性不小,总之可选的元素就前边那几个,除去碳氢,氦氮是惰性元素,铍有毒,没啥可选的了本回答被网友采纳
第2个回答  2021-08-18

      7月29日宁德时代发布了一款革命性电池:15分钟充电80%;零下20度放电不衰减。

      可能有人就问了,不就是电池嘛,怎么就革命啦?

      大家可能知道,现在制约电动汽车发展短板之一就是充电太慢,影响长途出行,以至于有人把电动汽车说成买菜车。每到冬天,电动汽车的续航就大打折扣,有些甚至只有标称里程的一半。而该电池则完美解决了上述问题,并且这款电池比锂电池价格低30%,也就是说不仅解决了锂电动车低温衰减和充电慢的问题,还大幅度降低了成本,你说这是不是革命性电池?

      但是,这种电池并不是新鲜物,早在四五十年前就已经有人开始研究了,名字叫钠离子电池。当年钠电池和锂电池是同步发展的,只不过跟锂电池相比,钠电池的能量密度太低,被锂电池淘汰了。

      那为什么宁德时代又把它当成宝贝似的推出来呢?原因有二:

      第一:资源危机

      锂电池的主要原料是锂,1台电动汽车要用掉约60kg锂,而全球已探明的锂资源储量只有8000万吨,并且中国锂资源只占全球总量的6%,80%的锂资源依赖进口,我们经历了石油卡脖子数十年,可不能在新能源领域再重蹈覆辙。而且近年来锂的价格不断上涨,锂电池的成本也就居高不下。

      而钠电池就不一样了,钠资源太多了,钠在地壳中的丰度达到2.75%,是锂的400多倍。储量丰富而且分布广泛,根本不受地域限制。我们每天吃的盐都知道吧,那个就叫钠盐,盐多便宜,如果钠离子电池大规模应用,完全不用担心钠资源问题。

      第二:宁德时代依靠锂电池做到全球第一,而锂资源匮乏、锂电池充电电慢、高低温性不佳、安全性较差,且正在被以比亚迪为首的磷酸铁锂电池追赶,磷酸铁锂成本低,安全性好,宁德时代能不着急吗?最终研究了一番,于是又把钠离子电池搬了出来。

      毕竟,钠离子电池除了能量密度低以外,其它的全是优点,比如他充电快、低温环境下不会像锂电池一样衰减,而且安全性好,成本又低。那宁德时代怎么解决他的能量密度问题呢,首先宁德时代已经把钠离子电池的电芯能量密度提高到了160Wh/Kg,其次又把钠电池和锂电池组合在一起,通过BMS精准管理,取长补短,相辅相成。这种电池一旦量产,电动车的成本立马大幅下降,必然为新能源汽车带来一次革命性的改变。


深圳铂族锂电池 解答,请采纳。

第3个回答  2017-02-17
金属锂的荷质比高

金属锂是活泼的金属,等质量的情况下,能释放的电子非常高,且密度小本回答被网友采纳
第4个回答  2017-02-18
相对于其他的金属来说,用锂做电池是具有以下的优势的:
1、能量比比较高。具有高储存能量密度,目前已达到460-600Wh/kg,是铅酸电池的约6-7倍;  2、使用寿命长,使用寿命可达到6年以上,磷酸亚铁锂为正极的电池1C(100%DOD)充放电,有可以使用10,000次的记录;   
3、额定电压高(单体工作电压为3.7V或3.2V),约等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压,便于组成电池电源组;   
4、具备高功率承受力,其中电动汽车用的磷酸亚铁锂锂离子电池可以达到15-30C充放电的能力,便于高强度的启动加速;  
5、自放电率很低,这是该电池最突出的优越性之一,目前一般可做到1%/月以下,不到镍氢电池的1/20;  
6、重量轻,相同体积下重量约为铅酸产品的1/5-6;   
7、高低温适应性强,可以在-20℃--60℃的环境下使用,经过工艺上的处理,可以在-45℃环境下使用;   
8、绿色环保,不论生产、使用和报废,都不含有、也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。   
9、生产基本不消耗水,对缺水的我国来说,十分有利。
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