鋰電池和鋰離子電池的區別

就在兩個世紀前的1800年，義大利物理學家亞歷山德羅·伏打發明瞭第一塊實用電池。他的原始電池由鋅和銀交替層疊而成，每對不相容金屬之間夾著一塊浸有鹽水的布。這種電池，通常被稱為“伏打電堆”，是第一種原電池或一次電池。從那時起，電池技術取得了長足的進步。在過去的十年裡，電池的科學技術取得了巨大的飛躍。鋰離子電池就是一個新創造且廣泛使用的二次電池的例子。

雖然一次電池仍然用於大多數小型消費電子產品，但由於其價格更低、效率更高，可充電電池正變得越來越流行。長期以來，尖端電源領域一直由鋰電池的科學技術主導。然而，當今鋰離子電池的各種應用意味著它們必須滿足各種各樣的效能標準，其中大部分都源於終端使用者。雖然存在中間型別，但鋰離子電池通常分為高能量和高功率兩種。最明顯的區別是鋰電池是一次電池，而鋰離子電池是二次電池。

什麼是鋰電池？

鋰電池是一種輕巧、緊湊的一次電池，能量密度高。行動式電子產品通常採用鋰電池。就儲存技術而言，鋰基電池是目前最關鍵的選擇。

鋰的兩個獨特特性使其成為電池負極的絕佳選擇。

  • 在元素週期表中，鋰的原子質量最低，為6.94，是所有金屬中最輕的。

  • 第二個原因是它是單位重量能量效率最高的能源，具有最高的電化學還原電位。

這兩個特性結合在一起，產生的電池具有高比能量。然而，鋰一次電池無法安全地充電，因此開發了鋰離子二次電池。

什麼是鋰離子電池？

幾乎所有現代移動裝置，包括智慧手機、筆記型電腦、相機等，都依靠鋰離子電池供電。由於其高功率和高能量密度，鋰離子二次電池是用於行動式消費電子產品、電信裝置和汽車行業應用（如混合動力電動汽車（HEV））的首選儲能裝置。鋰離子電池依賴於鋰離子可逆地嵌入到正極和負極活性材料的分子結構中。

20世紀90年代，第一批鋰離子電池投放市場。儘管鋰電池的研究始於1912年，但直到20世紀70年代初才生產出第一批商用不可充電鋰電池。1991年，第一批鋰離子（Li-ion）電池投入商業使用。從那以後，鋰離子電池的使用量激增。

差異：鋰電池和鋰離子電池

下表重點介紹了鋰電池和鋰離子電池的主要區別：

特性

鋰電池

鋰離子電池

基礎

鋰電池是一種一次電池，以其高能量密度和低重量而聞名，其負極材料為金屬鋰。

鋰電池也稱為鋰金屬電池。然而，鋰一次電池不能安全且容易地充電，這最終導致了鋰離子二次電池的發明。

鋰離子電池是二次電池，依靠鋰離子可逆地嵌入到正極和負極活性材料的結構中。

由於其高功率和高能量密度，它們是最理想的儲能裝置。

成本

可充電鋰離子二次電池的成本高於鋰一次電池，並且還需要充電器。

然而，額外的成本在幾次充電後就會得到抵消，此後從長遠來看，使用可充電電池更可行、更高效。

使用頻率是決定選擇一次性鋰電池還是二次鋰離子電池的關鍵因素。

便捷性

有些人覺得記住給電池充電很困難。此外，鋰離子二次電池的充電終點很突然，這意味著你永遠無法準確知道電池何時會放電。

一次性鋰電池的電壓下降是逐漸的，你可以大致知道電池何時即將放電，並且有足夠的預警提示需要更換。

因此，在便捷性方面，兩種電池各有優缺點。

應用

現代鋰離子電池受到各種效能要求的限制，這些要求是由其需求驅動的。鋰電池通常用於手錶。

鋰離子二次電池因其高功率和高能量密度而成為最理想的儲能裝置，這使其非常適合行動式消費電子產品、電信裝置和汽車工業（如混合動力電動汽車（HEV））等應用。

由於其高密度和功率能力，它們還用於一些高階應用，例如陸地、空中、水上和水下的軍事需求。

結論

鋰是一種化學元素，由於其獨特的特性，廣泛應用於許多領域，而鋰離子指的是一種使用鋰作為正極材料的可充電電池。

瞭解鋰和鋰離子之間的區別可以幫助我們理解這兩個概念的特性和應用，並幫助我們根據自身需求選擇合適的電池。

更新於：2023年4月26日

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