鋰離子在鋰電池中如何運動？

鋰離子電池俗稱鋰電池，其廣泛應用於水力、火力、風力和太陽能電站等儲能電源系統，以及電動工具、電動自行車、電動汽車、軍事裝備、航空航太航海、醫療設備等多個領域。

1970年，埃克森的M.S.Whittingham採用硫化鈦作為正極材料，金屬鋰作為負極材料，製成首個鋰電池；1992年日本索尼公司發明了以炭材料為負極，以含鋰的化合物作正極的鋰電池，在充放電過程中，沒有金屬鋰存在，只有鋰離子，這就是鋰離子電池；2019年10月，瑞典皇家科學院宣佈，將2019年諾貝爾化學獎授予約翰·古迪納夫、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰，以表彰他們在鋰離子電池研發領域作出的貢獻。

那麼活性鋰離子在鋰電池中如何運動呢？

當對電池進行充電時，正極的含鋰化合物有鋰離子脫出，鋰離子經過電解液運動到負極。負極的炭材料呈層狀結構，它有很多微孔，到達負極的鋰離子嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。

當對電池進行放電時，嵌在負極碳層中的鋰離子會脫出，又會回到正極。回正極的鋰離子越多，放電容量越高。通常所說的電池容量指的就是放電容量。

在鋰離子電池的充放電過程中，鋰離子處於從正極→負極→正極的運動狀態，猶如一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就在搖椅兩端來回運動，所以鋰離子電池又稱為搖椅式電池。

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