科學變得簡單：鋰離子電池如何工作

鋰離子電池每天為數(shù)百萬人的生活提供動力。從筆記本電腦和手機到混合動力汽車和電動汽車，這項技術因其重量輕、能量密度高和充電能力而越來越受歡迎。

電池由陽極、陰極、隔膜、電解質和兩個集電器(正極和負極)組成。陽極和陰極儲存鋰。電解質通過隔膜將帶正電的鋰離子從陽極攜帶到陰極，反之亦然。鋰離子的運動在陽極中產(chǎn)生自由電子，從而在正極集流體上產(chǎn)生電荷。然后電流從集電器流經(jīng)正在供電的設備(手機、計算機等)到負集電器。隔板阻止電池內(nèi)的電子流動。

當電池放電并提供電流時，陽極將鋰離子釋放到陰極，從而產(chǎn)生從一側到另一側的電子流。當插入設備時，會發(fā)生相反的情況：鋰離子由陰極釋放并由陽極接收。

能量密度與功率密度

與電池相關的兩個最常見的概念是能量密度和功率密度。能量密度以瓦時每千克 (Wh/kg) 為單位，是電池相對于其質量可存儲的能量。功率密度以瓦每千克 (W/kg) 為單位測量，是電池相對于其質量可產(chǎn)生的電量。為了更清楚地描繪出一幅圖，想象一下排干水池的水。能量密度與水池的大小相似，而功率密度與盡快排干水池的水相當。

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