大致了解了一下，結(jié)合課上講的，我闡釋一下我對(duì)鋰電池工作原理的理解。

首先，鋰電池分兩種，一種是鋰離子電池，一種是鋰金屬電池。兩者最大的不同不僅源于名字（也就是鋰離子電池不含有單質(zhì)金屬鋰），還包括鋰離子電池能充電，重復(fù)使用，而鋰金屬電池不可以。這和其內(nèi)在原理有關(guān)系。

其次就是工作原理了?，F(xiàn)在我們的設(shè)備內(nèi)經(jīng)常使用的就是鋰離子電池。其工作原理與化學(xué)中的原電池很相似，同樣是有正負(fù)極，本質(zhì)也是化學(xué)反應(yīng)。負(fù)極材料是是碳棒和鋰離子的化合物（六碳化鋰），正極則是含有鈷元素的氧化物合物。在放電反應(yīng)中，負(fù)極材料中的電子會(huì)通過電解質(zhì)轉(zhuǎn)移至正級(jí)，讓正級(jí)逐漸帶負(fù)電荷。同時(shí)我們知道，鋰是一種堿金屬材料，最外層的電子比較容易失去，所以反應(yīng)過程中不會(huì)出現(xiàn)鋰金屬。但是，這樣下去，正極帶上負(fù)電荷，還怎么繼續(xù)吸引負(fù)極產(chǎn)生的電子從而形成電流呢？所以，巧妙的就來了，負(fù)極（六碳化鋰）中的鋰離子也會(huì)通過電解質(zhì)前往正級(jí)，而恰巧正級(jí)又包含剛剛從正級(jí)得來的電子，于是鋰離子便會(huì)與鈷化合物發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生同時(shí)含有鈷、鋰的氧化物，鈷的化合價(jià)從正四變成了正三。如此，既保障了化學(xué)反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行，也保證了電子的流動(dòng)，產(chǎn)生電能。

那么充電又是怎么一回事呢？其實(shí)其過程恰恰相反，正極化合物中的電子會(huì)受到來自u(píng)sb電源的壓力而離開正極前往負(fù)極，同時(shí)鈷的化合價(jià)再次成為正四。由此，鋰被迫排出，同樣開始前往負(fù)極。于是在充電的最后，正極中包含的電子和鋰離子重新回到了負(fù)極，鋰離子嵌入到石墨中，生成鋰離子電池的負(fù)極（六碳化鋰）。

其實(shí)鋰離子電池的本質(zhì)依舊是一個(gè)氧化還原反應(yīng)+可逆反應(yīng)的過程。與常規(guī)原電池不同的是，鋰離子電池的電解質(zhì)容易不會(huì)參與反應(yīng)，只是作為介質(zhì)為正負(fù)極材料的反應(yīng)提供基礎(chǔ)，使其能夠相遇。同時(shí)，電解質(zhì)也起到了分離的作用。如果正負(fù)極距離過近，就會(huì)導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)發(fā)生速率過快，導(dǎo)致發(fā)生超熱、爆炸的情況。這是很危險(xiǎn)的。所以這是一個(gè)一石二鳥的舉動(dòng)。電解質(zhì)的材質(zhì)一般是半透膜分離器，可以起到作用。而且在正負(fù)極上，因?yàn)槭脱趸挾疾簧瞄L吸引和分配電子，所以正極有一部分金屬鋁，而負(fù)極有一部分金屬銅，負(fù)責(zé)分配電子。為了節(jié)省空間，這些間層會(huì)被卷成一個(gè)疊紙類狀態(tài)，同時(shí)在電池上安裝額外電路，防止電池過度使用。

接下來就是為什么鋰電池的壽命會(huì)越用越短。第一個(gè)原因出自于異常的化學(xué)反應(yīng)。在放電過程中，總反應(yīng)是六碳化鋰和氧化鈷生成單質(zhì)碳和氧化鈷鋰。但是，正極反應(yīng)的產(chǎn)物不一定是氧化鈷鋰，而可能是氧化鋰和一氧化鈷。這兩種物質(zhì)無法再參與電池反應(yīng)，從而會(huì)導(dǎo)致可儲(chǔ)存電量下降，形成不耐用的現(xiàn)象。第二個(gè)原因出自于，在負(fù)極，電解質(zhì)會(huì)和鋁以及有機(jī)溶劑發(fā)生反應(yīng)，生成一種固體電解質(zhì)面層，一般稱為“SEI”。這個(gè)玩意會(huì)不可逆的消耗鋰離子進(jìn)入電解質(zhì)，導(dǎo)致鋰離子含量減小，進(jìn)一步導(dǎo)致可儲(chǔ)存電量減小。這便是其壽命越來越短的原因。

至于鋰金屬電池的本質(zhì)，就留到下次探究吧。