鋰金屬電池和鋰離子電池的區別


在電氣和電子領域,電池是一種能夠將化學能轉換為電能,反之亦然的電化學裝置。電池是行動式電子裝置(如智慧手機、筆記型電腦、遙控器等)中至關重要的元件之一。

根據充電特性,電池可分為兩種型別,即可充電電池不可充電電池

  • 可充電電池,也稱為“二次電池”,可以透過反覆充電重複使用。

  • 不可充電電池,也稱為“一次電池”,用完後無法充電。

在本文中,我們將探討兩種常見的鋰電池型別,即鋰離子電池和鋰金屬電池。鋰離子電池和鋰金屬電池之間最根本的區別在於,鋰離子電池的負極由石墨構成,而鋰金屬電池的負極由鋰金屬構成。

讓我們從簡要概述鋰離子電池和鋰金屬電池開始本文。

什麼是鋰離子電池?

鋰離子 (Lithium Ion) 電池是一種可充電或二次電池,利用鋰離子作為主要的電荷載體。鋰離子電池通常由兩個主要部件組成,即電極和電解質。它有兩個電極,即負極和正極。負極由石墨構成,正極由氧化鋰金屬構成。電解質是一種凝膠狀物質,充當分離器,防止負極和正極直接接觸,並允許鋰離子透過它流動。

在充電和放電過程中,鋰離子在負極和正極之間透過電解質移動。在充電過程中,鋰離子從正極移動到負極,在放電過程中,它們從負極移動到正極。

鋰離子電池具有多種優點,包括高能量密度、更長的電池壽命、更低的自放電率等。但是,它們也有一些侷限性,例如對過充和高溫敏感,這會降低其效能。

鋰離子電池廣泛應用於各種行動式電子裝置,如智慧手機、平板電腦、筆記型電腦、汽車等。

什麼是鋰金屬電池?

鋰金屬電池是另一種鋰電池型別,與鋰離子電池相比,它具有更高的能量密度和執行效能。鋰金屬電池是一種不可充電電池,但可充電鋰金屬電池正處於開發階段。與任何其他型別的電池類似,鋰金屬電池也由兩個電極組成,即負極和正極。鋰金屬電池的負極由純鋰金屬製成,這比鋰離子電池提供了更高的能量密度。

在鋰金屬電池中,鋰離子在充電過程中從正極分離並沉積到負極上。在放電過程中,這些鋰離子透過電解質從負極移動到正極。

鋰金屬電池主要以其高能量密度和更長的迴圈壽命而聞名。但是,它們具有很高的危險性。此外,大多數鋰金屬電池是不可充電的。

鋰金屬電池主要用於需要持續供電而無需更換或充電電池的裝置,如煙霧探測器、心臟起搏器等。

鋰離子電池和鋰金屬電池的區別

下表重點介紹了鋰離子電池和鋰金屬電池之間所有重要的區別 -

引數

鋰離子電池

鋰金屬電池

基礎

鋰離子電池是一種可充電電池,利用鋰化合物作為活性材料。

鋰金屬電池通常是一種不可充電電池,利用鋰的純金屬形式。

負極

鋰離子電池的負極(陰極)由石墨製成。

鋰金屬電池的負極由純鋰金屬製成。

電池型別

鋰離子電池是一種可充電(二次)電池。

大多數鋰金屬電池是不可充電的(一次電池)。

能量密度

鋰離子電池提供的能量密度相對較低。

鋰金屬電池提供的能量密度高於鋰離子電池。

鋰沉積量

鋰離子電池的鋰沉積量較少。

鋰金屬電池的鋰沉積量很大。

壽命

鋰離子電池的壽命較短,通常約為 3000 次充放電迴圈。

鋰金屬電池的壽命比鋰離子電池長得多。

安全性

鋰離子電池的安全隱患較小。

鋰金屬電池使用純鋰金屬,其反應活性很高,可能導致安全隱患。

成本

鋰離子電池相對昂貴。

鋰金屬電池比鋰離子電池便宜。

工作溫度

鋰離子電池具有更寬的工作溫度範圍,以提供最佳效能。

鋰金屬電池的工作溫度範圍較低,因此較高的溫度會影響其效能。

充電效率

鋰離子電池的充電效率很高。

鋰金屬電池的充電效率較低。

製造

鋰離子電池更容易製造。

由於純鋰金屬的反應活性很高,鋰金屬電池的製造較為複雜。

應用

鋰離子電池用於大多數行動式裝置,如智慧手機、筆記型電腦、平板電腦和其他消費品。

鋰金屬電池主要用於在不需要充電/更換電池的情況下需要長時間供電的場合,如煙霧探測器、無線攝像頭等。

結論

兩者都是鋰電池型別,利用鋰金屬作為活性材料。但是,如上表所述,鋰離子電池和鋰金屬電池之間存在絕對差異。

鋰離子電池和鋰金屬電池之間最顯著的區別在於,鋰離子電池是一種可充電電池,能量密度較低,而鋰金屬電池是一種不可充電電池,能量密度較高。

更新時間: 2023年8月7日

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