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锂,原子序数3,原子量6.941,是最轻的碱金属元素。 为了提高安全性和电压,科学家们发明了石墨和钴酸锂等材料来储存锂原子。 这些材料的分子结构形成纳米级的小型存储晶格,可用于存储锂原子。 这样一来,即使电池外壳破裂,氧气进入,氧气分子过大也无法进入这些小电芯,这样锂原子就不会与氧气接触,从而避免爆炸。
锂离子电池的这一原理使人们在获得其高容量密度的同时,也达到了安全的目的。 锂离子电池充电时,正极的锂原子会失去电子,被氧化成锂离子。 锂离子通过电解液流向负极,进入负极的蓄电池,获得一个电子,被还原为锂原子。 放电时,整个过程相反。 为了防止电池正负极直接接触造成短路,会在电池上加一层有很多细孔的隔膜纸来防止短路。 好的隔膜纸还可以在电池温度过高时自动封闭气孔,让锂离子无法通过,达到废武之地,预防危险。
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