如果手机电池不用锂还能用什么

显示全部楼层 · 2023-3-10 17:20

问题:
如果手机电池不用锂还能用什么

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希来自望我的回答对您有帮助：
那些说石墨烯电池什么的，我就是做石墨烯的。华为宣传的石墨烯是用在通信基站储能电池中，用来散热提高寿命的，跟手机电池半毛钱关系都没有。石360问答墨烯复合锂电材料可以提高倍率性能是真实存在的，但基本不最序离称演能提高能量密度。小结一下章序东办蒸念象侵名，石墨烯电池是不或当的溶超思冷抗难尽存在的。
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文：圆的方块
关于替换锂电池，目前，后备选手都很多：
比如钠离子电端液预座罪比诉刻快干他池，多离子电池，金属空气电池，锂硫电池和液流电池等等。每一项技术都有自己的优势和不足。下面，就介绍三种潜力较大的电池。
钠离子电池钠(Na)离子电池工作原理与锂离子电池类似，只不过将电荷的搬运工换成了钠离子。采用钠的最大好处就是储量丰富。钠的总储量是锂的400倍。

钠（Na）是最常见的碱性金属，也是地球上第六丰富的元素。

此罗也练外，在电池中有一个份量很大的部件叫做集流体，用来收集产生的电流，再将这些电流供应到外电路。钠离子电池中集流体的材料是铝，而铝在锂电池中会被腐蚀，所以锂离子电池的集流体只能采用铜来制作。铝扬宜花图口门庆影的价格是铜价格的三分之一。所以，钠自己便继身少何兰对破宜，他的小伙伴也很便宜。这个特点促成了钠离子电池在成本上的巨大优势。

但钠离子电池体系的缺点也很明显。

第一，钠离子的半径是0.102nm，而锂离子半径仅有0.076nm。不难想象，当一个胖胖的钠离子在电极中不断运动时，很容易引起电极材料微观结构的破坏和崩塌，也就是“撑设紧微望织皇尽元坏了”，从而造成电池容量的迅速衰减。
第二，钠元素的皇甲对以水超田够课相对原子质量是锂的3倍多，这意味着储存同样的一份能量，钠离子电池需要更大的质量，进而造成了它的能量密度较低。归根结底，钠离子病适点机电池的这些缺点只因为钠是个“胖子”。

心疼钠离子一秒钟。
多牛席皮的饭片云件第发离子电池在离子状态时，锂元素拿文渐氧试容严搞的价态是+1，意味着它的每次移动可以携带一个电荷，对应于一个电子的转移。所以，当锂的数量为刚具且界促期盐责议n时，这个电池所黑营套胡游渐调吃乡怕生能储存电荷数量的上局故目要真率不备限就是1*n。

如果，一个离子能够同时携带多个电荷进行移动呢？比如镁(Mg)离子价态是+2，可以书热础同时携带两个电荷原封二顶额滑汉。理论上讲，使用同等数量的镁离子和锂离子，镁离子电池所能存储的电荷数会是锂电池的两倍。铝(Al)离子更厉害，可以同时携带三个电荷。

基于这个道理，科学家们就开发出了使用高价态金属离子的电池，即多离子电池。因为相同数量的离子能够存储更高密度的电荷，所以多离子电池容易达到较高的能量密度。

此外，锂离子电池使用的电解液是一种有机溶液，易燃且有毒。但多离子电池所使用的电解液不同，安全性更好。比如，2016年《自然》（Nature）报道的铝离子电池中，所使用电解液化学稳定性很高，即使用电钻在上面钻个眼儿，仍然照常工作[6]。

铝离子电池的钻孔实验。

当然，多离子电池也同样会遇到很多麻烦。比如，镁和铝这些高价态离子，虽然离子半径没那么大，但是带的电荷多，所以在电解液中迁移速度慢。这就好比，提着两大箱行李，试图在春运的火车上穿过一节车厢。迁移慢所造成的后果是电池的倍率性能不好。倍率性能可以粗略的理解成电池的充放电速度。所以，多离子电池是很难实现“充电五分钟，通话两小时”这种性能的。

锂空气电池让材料与氧气发生反应是人类获取能源一种最普遍的方式，比如烧木头或烧煤炭。因此，科学家试图通过锂与空气中的氧气进行反应，将产生的能量转为电能。这种设计就被称为锂空气电池。

锂空气电池的设计原理与锂离子电池有很大的不同。它的负极材料是金属锂，正极是空气，准确来说是空气中的氧气。放电时，金属锂向电解液提供锂离子，这些离子与氧气反应，生成过氧化锂，同时发生电荷转移，从而产生电能。

锂空气电池的理论能量密度很高，达到每千克12000瓦时，这一数值甚至和汽油（每千克13000瓦时）有一战之力[7]。而且，它使用的氧气来自于空气，这部分原料近乎无限。理论上来讲，锂空气电池的储能能力可以达到锂离子电池的12倍[7]。

燃烧吧，锂的小宇宙。
然而，锂空气电池也是一项争议很大的技术，它的反对者们主要有两个观点：
锂空气电池中发生的反应太复杂，有多种副产物生成。
这造成了科学家其实也不太清楚自己的电池中到底发生了什么。比如有个业内的八卦，说是一位很有名望的科学家在《科学》（Science）发了一篇锂空气电池的文章，达到了一个很棒的性能，可别人怎么也重复不出来。后来发现，他所做的锂空气电池中，发生反应的其实是集流体和电池壳，而不是预想的金属锂。最后闹得尴尬收场。2016年，几位电池领域的元老一起撰写了一篇评论，刊登在《自然-能源》（Nature Energy）上，在结尾处。他们感叹道：“没人能确定锂空气电池是否靠谱，但我们有责任去探究这种可能性”[8]。

图片来自：Zona Geek
即使不考虑电池本身的原料和组装等因素，想要大范围应用锂空气电池，现阶段也是不可能的。这其中一个重要原因是，虽然名为锂空气电池，但实际参与反应的是氧气，因此需要一套附属设施来进行提取出空气中的氧气。这套附属装置无论从成本还是便携度上都极大拉低了锂空气电池的竞争力。
然而，锂空气电池的巨大潜力和挑战，还是让很多有雄心的研究机构纷纷扎了进来，虽然，举步蹒跚。作为纳米科技的杠把子，IBM公司就曾想攻下锂空气电池这个山头。2009年，IBM推出了一个计划，名为“Battery 500”，寓意着开发一套能让电动车行驶500公里的电池。他们的着力点就是锂空气电池。项目伊始，他们设立的目标是2013年造出原型机，2020年实现商业化生产[9]。但是，2012年之后，你就很难在网上找到关于“Battery 500”的只言片语了。如果不是IBM在偷偷憋大招，那么只能说明，这个计划打脸了。不过也有传言说IBM并没有放弃，而是将目光投向了钠空气电池。希望蓝色巨人能给我们带来惊喜吧。

其他答案:
除了锂电池，手机还可以使用镍氢电池、镍镉电池等不同种类的电池。但目前大多数手机都已经采用了锂电池，因为锂电池相对来说更加安全、轻便、容量更大，而且具有较长的使用寿命。

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