你了解锂电池到底是要怎么样工作的吗？

依据最新调查结果，人们普遍理解的锂电池工作原理是不正确的。它们不是带电粒子在电池内部以单一，平均的方向流动，而是以随机的运动模式来回移动。依据研究人员的说法，这些最新研究成果可用于制造新型电池，使电池继续更长时间并保持电量而不会损坏电池的使用寿命。科学家表示，这可能可以促使于电动车的大规模推广，以及改善全球数十亿依赖电池运转的小工具的使用寿命。

这项冲破性的研究来自斯坦福大学，麻省理工学院和巴斯大学的研究人员，他们发现我们对锂电池（这种类型为我们最喜爱的手机、电脑以及其他小电器提供动力）的理解是不正确的。已知带电粒子通过材料（电解质）在正电极和负电极之间流动，并且该运动萌生电荷。然而，之前认为锂是各向异性的，这意味着它在单一方向上流动，颗粒以单一、平均的方式通过电池。然而，今朝已经发现，实际是非常不同的，并且被称为离子的颗粒实际上在电解质中来回循环和流动。这会在电池内部萌生随机密集的离子，从而萌生大量热量，损坏电池的使用寿命。

结果，电池失去了保持电量的能力，我们常常发现自己更常常地依靠便携式充电宝。

斯坦福大学助理教授WilliamChueh说：'我们使用了来自加速器的非常强大的X射线，我们正在使用这些X射线来观察这些单独的纳米颗粒。我们最初的期待是锂只在某些方向上移动。我们实际看到锂的走向是不符合我们原先理解的方向。该研究利用斯坦福大学SLAC国家加速器试验室的设施，让科学家团队在纳米尺度上研究电池的工作细节。Chueh博士具体阐述了这一现象，并解释说往日的理论没有说明液体要怎么样与固体相互作用。他说：有点像太空，我们考虑粒子在真空中的表现，但电池内部不是真空的，它洋溢了液体。该团队相信他们将能够通过改变运输路径来处理这个缺陷，并在将来开发出更耐用的电池。

那么问题来了，锂电池到底要怎么样工作？

实际上，锂电池通过将电子从电池的一端移动到另一端来存储和释放能量。我们可以利用来自那些移动电子的能量来为我们工作，比如为钻机提供动力一样。

电池的这两个端称为电极。一个称为阳极，另一个称为阴极。通常，阳极由碳制成，阴极由称为金属氧化物的化合物制成，如氧化钴。

最终的电池成分称为电解质，它位于两个电极之间。在锂电池的情况下，电解质是含有锂离子的盐溶液。锂离子电池也因此得名。将电池放入设备时，带正电的锂离子会被吸引并向阴极移动。一旦阴极被这些离子轰击，阴极就会比阳极充电更多，这会吸引带负电的电子。随着电子开始向阴极移动，我们迫使它们穿过我们的器件并利用电子流向阴极的能量来萌生电能。你可以把它想象成水轮，除了在这里不是水流动，而是电子流动。

锂电池特别有用，因为它们是可充电的。当电池连接到充电器时，锂离子以与往日相反的方向移动。当它们从阴极移动到阳极时，电池恢复供另一次使用。与其他电池相比，锂电池每单位重量也可以萌生更多的电力。这意味着锂电池可以存储与其他电池相同的功率，但可以在更轻更小的体积中实现。

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