鉅大LARGE | 點擊量:1860次 | 2020年12月31日
誰發(fā)明了鋰電池?
鋰元素是在1817年被瑞典化學(xué)家貝齊里烏斯的學(xué)生阿爾費特遜發(fā)現(xiàn),貝齊里烏斯將其命名為鋰。到1855的年本生和馬奇森采用電解熔化氯化鋰的方法才得到金屬鋰單質(zhì),而工業(yè)化制鋰是在1893年由根莎提出的。現(xiàn)在仍然采用電解LiCl制取鋰,這個方法要消耗大量的電能,每煉一噸鋰就耗電高達六、七萬度。
鋰在他出世后的100多年中,它主要作為抗痛風(fēng)藥服務(wù)于醫(yī)學(xué)界。美國特種航天特種局(NASA)最早認識到,鋰電池能作為一種高效的電池。這是因為電池電壓是和負極金屬活潑性密切相關(guān)的。作為非常活潑的堿金屬,鋰電池能提供較高的電壓。比如鋰電池可以提供3V的電壓,而鉛蓄電池只有2.1V,而碳鋅電池只有1.5V。根據(jù)P=UI,相同電流下,鋰電池能輸出更高的功率。
作為3號元素,自然界存在的鋰由兩種穩(wěn)定的同位素6Li和7Li組成,因此鋰的相對原子質(zhì)量只有6.9。這就意味著在在質(zhì)量相同時,金屬鋰比其它活潑金屬能提供更多的電子。此外,鋰元素還有另外一個優(yōu)點。鋰離子離子半徑小,因此鋰離子比其他大的離子更容易在電解液中移動,充放電時可以實現(xiàn)正負極間的有效、快速的遷移,從而使整個電化學(xué)反應(yīng)得以進行。
金屬鋰盡管有很多優(yōu)點,但是制造鋰電池還有很多需要克服的困難。首先,鋰是非常活潑的堿金屬元素,能和水以及氧氣反應(yīng),而且常溫下它就能與氮氣發(fā)生反應(yīng)。這就導(dǎo)致金屬鋰的保存、使用或是加工都比其他金屬要復(fù)雜得多,對環(huán)境要求非常高。所以,鋰電池長期沒有得到應(yīng)用。隨著科學(xué)家的攻關(guān),鋰電池的技術(shù)障礙一個個突破,鋰電池漸漸也登上了舞臺,鋰電池隨之進入了大規(guī)模的實用階段。
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