鋰離子電池雖然沒(méi)有使用金屬形態(tài)的鋰，但是如果長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)進(jìn)行充放電的話，在負(fù)極的表面還是會(huì)形成須狀的鋰的結(jié)晶。這樣的結(jié)晶到達(dá)正極發(fā)生短路的危險(xiǎn)性雖然不高，但也不是絕對(duì)不會(huì)發(fā)生，直到現(xiàn)在，人們還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)完全抑制這種結(jié)晶形成的辦法。

    所以，即使電池本身沒(méi)有任何質(zhì)量問(wèn)題，產(chǎn)生氣體、發(fā)熱起火等事故也會(huì)偶有發(fā)生。

    所以這也讓手機(jī)廠商很為難，如果我用手機(jī)起火了，把腚燒了，我肯定要投訴廠家索取賠償，廠家心中一定是一萬(wàn)頭草泥馬奔馳而過(guò)，他想說(shuō)這是你自己使用不當(dāng)，但他真是說(shuō)不出口?！?br/>
    講到這里，下面一個(gè)學(xué)生舉手，劉元點(diǎn)頭，

    “老師，我家里就是賣(mài)手機(jī)的，你剛才說(shuō)的我不是很同意，我們家賣(mài)各大品牌的手機(jī)，其他牌子基本沒(méi)有顧客過(guò)來(lái)說(shuō)電池爆炸的，唯獨(dú)三星那個(gè)，每次出新品總會(huì)炸幾次，這又該怎么解釋?zhuān)俊?br/>
    劉元笑笑，“那個(gè)啊，那就是它自己的問(wèn)題了，他們?yōu)榱俗非蟠笃梁统?，已?jīng)讓電池承受了太重了負(fù)擔(dān)了，不得已之下只能把未經(jīng)過(guò)完整檢測(cè)試驗(yàn)的電池應(yīng)用到手機(jī)上，才會(huì)發(fā)生這種事。

    總的來(lái)看，鋰離子電池是非常復(fù)雜的，根據(jù)不同的用途和不同的廠家，電池的組成和結(jié)構(gòu)也有著很大的差別。

    比如說(shuō)，混合動(dòng)力汽車(chē)使用的鋰離子電池與手機(jī)的鋰離子電池的正負(fù)極材料就大不相同。近年來(lái)，手機(jī)用的鋰離子電池有些就采用了一氧化硅和合金等新負(fù)極，容量得到明顯改進(jìn)。

    另外，一部分電動(dòng)汽車(chē)用的電池開(kāi)始使用納米級(jí)鈦酸鋰作為負(fù)極，它相比之前的碳系負(fù)極來(lái)說(shuō)，容量雖然有所下降，但是安全性要更高，畢竟汽車(chē)安全更是關(guān)乎生命。

    另一方面，電池的安全保護(hù)也各不相同。

    通常來(lái)說(shuō)，鋰離子電池都有內(nèi)置電子回路，這種電子回路可以檢測(cè)充放電時(shí)的電壓和電池內(nèi)部溫度，達(dá)到一定的危險(xiǎn)值時(shí)就會(huì)切斷電路。所以，將鋰離子電池拿到與原來(lái)設(shè)備不同的另一設(shè)備上反復(fù)使用是有危險(xiǎn)的。在多數(shù)情況下，為了防止鋰離子電池的混用，根據(jù)不同的設(shè)備，也會(huì)設(shè)計(jì)不同形狀和大小的電池。

    說(shuō)到這里，還要給同學(xué)們提個(gè)醒，不要亂借別人的充電器，要借也找用一個(gè)牌子的，這是因?yàn)椋瑸榱私o電池安全充電，充電器上一般都設(shè)計(jì)了檢查回路，可以及時(shí)獲得電池狀態(tài)和溫度的信息，防止過(guò)度充電，它的功能通常只對(duì)符合各個(gè)生產(chǎn)廠商規(guī)格的電池起到最佳效果。

    現(xiàn)在全世界的趨勢(shì)很明顯，太陽(yáng)能和電動(dòng)汽車(chē)都必將是大勢(shì)所趨，但是這二者共同面臨著一個(gè)難題，那就是需要大量的二次電池。沒(méi)有電池，太陽(yáng)能就無(wú)法蓄電，電動(dòng)汽車(chē)更是跑不起來(lái)。

    鋰離子電池當(dāng)然可以干這個(gè)活，雖然它的儲(chǔ)量還比較豐富，但它畢竟是一種稀有金屬，而人類(lèi)對(duì)鋰資源的需求量是巨大的，以傳統(tǒng)的鋰離子電池為例，一輛電動(dòng)車(chē)所需的鋰離子電池?cái)?shù)量，就相當(dāng)于一萬(wàn)部手機(jī)。所以，鋰的儲(chǔ)量將嚴(yán)重阻礙太陽(yáng)能與電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展。

    在這種情況下，一部分科學(xué)家把目光投向了與鋰相近的鈉。

    不過(guò)，由于鈉的離子化傾向沒(méi)有鋰那么強(qiáng)，所以如果使用鈉的話，電池的電壓會(huì)比使用鋰低0.3V，造成啟動(dòng)功率不足，另外，相比于鋰來(lái)說(shuō)，鈉離子的體積是其2倍，原子量是其3倍，所以，從能量密度這一點(diǎn)來(lái)看，鈉也不如鋰。

    不過(guò)，鈉也有優(yōu)勢(shì)，那就是資源豐富、價(jià)格便宜，鈉的蘊(yùn)藏量是鋰的百倍以上，通過(guò)電解法，直接可以從我們用的食鹽氯化鈉中提取。

    所以，對(duì)于在汽車(chē)、自然能源發(fā)電上使用的大型二次電池來(lái)說(shuō)，選擇鈉做電極還是很有吸引力的，當(dāng)然了，二次電池的體積越大，鈉離子電池的優(yōu)越性就越強(qiáng)。

    鈉離子電池就是“水系鈉離子電池”，也就是在電解質(zhì)里使用水溶液，在正負(fù)極使用鐵系化合物和有機(jī)化合物。

    目前，鈉離子電池的開(kāi)發(fā)已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)展開(kāi)，開(kāi)始大規(guī)模應(yīng)用在以?xún)?chǔ)存夜間剩余的電量、調(diào)節(jié)風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電等電量的急劇變化為目的項(xiàng)目中。

    接下來(lái)我們說(shuō)說(shuō)電池的充電問(wèn)題，電池充電的過(guò)程，就是在電池內(nèi)部發(fā)生與放電反應(yīng)相反的化學(xué)反應(yīng)，將電池內(nèi)部的成分恢復(fù)到使用之前的原先的狀態(tài)。

    既然如此，那為什么有一次性電池呢？

    其實(shí)，它們并非完全不能充電，對(duì)于堿性干電池和鋅錳干電池來(lái)說(shuō)，輸入電池的電流能夠讓一次性電池也發(fā)生充電反應(yīng)，能夠給電池充一部分電的。

    但是在充電反應(yīng)的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生氫氣或是氯、氣，由于一次性電池都是按照一次性用光來(lái)設(shè)計(jì)的，所以它的結(jié)構(gòu)還承受不了充電后產(chǎn)生的氣體的壓力，其結(jié)果就是充電后很可能會(huì)發(fā)生內(nèi)部壓力升高而導(dǎo)致的爆炸、放熱等一系列意想不到的問(wèn)題。

    我還記得我小時(shí)候，那個(gè)有個(gè)很好玩的玩具，叫做四驅(qū)車(chē)，不知道你們了解過(guò)沒(méi)？

    四驅(qū)車(chē)用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的也是電池。

    要是充電電池那是很貴的，我當(dāng)時(shí)一天就1塊錢(qián)零花錢(qián)，要是買(mǎi)電池了這不得被揍死么，所以只能買(mǎi)物美價(jià)廉的555，但是555一會(huì)就完蛋了，所以也經(jīng)常借有錢(qián)同學(xué)的充電器一用，充上半小時(shí)電，四驅(qū)車(chē)就又能風(fēng)馳電掣了，但是基本上第二次再充就不行了?！?br/>
    說(shuō)到這兒，劉元變魔術(shù)一般掏出一個(gè)造型精美的四驅(qū)車(chē)出來(lái)，又拿出兩節(jié)干電池裝上去，按下開(kāi)關(guān)，玩具車(chē)立刻發(fā)出嗚嗚的機(jī)械摩擦聲，在學(xué)生們的椅子下亂竄。

    這些10后的孩子們幾乎沒(méi)玩過(guò)這種復(fù)古的玩具了，一個(gè)個(gè)瞪大眼睛，像發(fā)現(xiàn)新大陸一樣充滿(mǎn)興趣，四驅(qū)車(chē)的馬達(dá)改裝過(guò)的，沒(méi)跑幾分鐘就耗盡了干電池的電量，越跑越慢，最后停了下來(lái)。

    劉元見(jiàn)狀拿出從閑魚(yú)那里淘來(lái)的干電池充電器，現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證剛才所講的理論，實(shí)踐與理論結(jié)合，加深孩子們的認(rèn)識(shí)。

    “下面我們來(lái)說(shuō)說(shuō)電池的容量，我沒(méi)猜錯(cuò)的話，大家應(yīng)該都是人手一部手機(jī)一個(gè)充電寶吧，對(duì)于上面描述的容量都有直觀的印象。

    電池的容量是用多少多少毫安的電流流過(guò)多少小時(shí)來(lái)表示的，單位記做mAh，mA代表毫安，h代表小時(shí)。

    鎳氫電池上面一般都標(biāo)記有1000mAh或2500mAh的字樣，這個(gè)1000mAh就是指用100毫安的電流能放電10小時(shí)。

    裝載在現(xiàn)在智能手機(jī)上的鋰離子電池容量一般在2000-3000mAh，不過(guò)，在使用手機(jī)時(shí)感受到的待機(jī)時(shí)間，不僅僅由電池的容量來(lái)決定，還有非常重要的一點(diǎn)，這就是如何節(jié)能地啟動(dòng)手機(jī)內(nèi)部的單元，這就要看不同品牌手機(jī)各自的智慧了。

    至于未來(lái)的電池將會(huì)是什么樣子的，這就是X公司正在研究的方向了，我可以告訴大家的是，環(huán)保電池將會(huì)是一大趨勢(shì)，所以未來(lái)的電池也許會(huì)拋棄金屬，至于用什么材料來(lái)替代，很有可能是聚合物，也有可能是我們現(xiàn)在根本想不到的物質(zhì)。

    最后，電池也有其極限，這個(gè)極限就是化石燃料燃燒時(shí)的熱能。同時(shí)，電池在未來(lái)也必將被淘汰，因?yàn)樵谖磥?lái)，通過(guò)光、熱、壓力等各種外部刺激，我們完全可以做到電能的隨用隨取，這就好似傳說(shuō)中的亞特蘭蒂斯，整個(gè)城邦就使用一個(gè)類(lèi)似太陽(yáng)能的裝置就行了。

    現(xiàn)在看來(lái)這就是神話，但亞瑟-克拉克告訴我們：任何先進(jìn)的科技，初看起來(lái)都與魔法無(wú)異?！?br/>
    一節(jié)四十五分鐘的課劉元講了一個(gè)多小時(shí)，學(xué)生們卻絲毫沒(méi)有拖堂的不滿(mǎn)，聽(tīng)得興味盎然，最后下課的時(shí)候，一個(gè)體格健壯，臉上沒(méi)脫去稚氣的學(xué)生舉手問(wèn)道：“劉老師，我經(jīng)常上網(wǎng)，看見(jiàn)有報(bào)道說(shuō)楓葉國(guó)扣留你，是要搶你手里的超級(jí)電池技術(shù)，我想問(wèn)下，該怎么辦？”

    劉元笑了笑，“你喜歡它們的電影嗎？”

    壯小伙點(diǎn)點(diǎn)頭。

    “可是我們現(xiàn)階段比不過(guò)，該怎么辦？”

    壯小伙想了想，“努力學(xué)習(xí)，創(chuàng)新，然后超過(guò)它們?！?br/>
    “不，直接把它們?cè)覡€，把人搶過(guò)來(lái)就可以了?！?br/>
    ——

    這天下班，楊平凡看見(jiàn)吳琪鋒站在公司門(mén)口四處張望，便上前打招呼，原來(lái)是車(chē)子壞了。

    “上車(chē)，反正我沒(méi)啥事，拉你一程。”

    “這怎么好意思，我已經(jīng)叫了滴滴……”

    “咱倆誰(shuí)跟誰(shuí)啊，走吧，再說(shuō)我還沒(méi)去你家坐坐呢！”

    吳琪鋒也不矯情，上車(chē)，告訴楊平凡一個(gè)地址。

    吳琪鋒家在郊區(qū)，順著地圖導(dǎo)航，楊平凡的車(chē)在一個(gè)小汽修廠前停下，“呦，沒(méi)想到你還開(kāi)了個(gè)汽修廠呢?！?br/>
    吳琪鋒撓撓頭，“老丈人開(kāi)的，媳婦也在這里幫忙，進(jìn)來(lái)坐坐吧，喝杯茶?！?br/>
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