锂是元素周期表中原子半径最小、相对原子质量最小的金属，相同体积或质量所释放出的电能高，是制造电池的优良材料。但是，其化学特性太活泼，则带来了极高的危险性。锂金属暴露在空气中时，会与氧气产生激烈的氧化反应而爆炸，而且也易与水反应。为了提升锂电池的安全性及电压，科学家们发明了负极用石墨，正极用钴酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂等材料来储存锂原子。这些材料的晶体结构，形成了纳米等级的细小储存格子，可用来储存锂原子。这样一来，即使是电池外壳破裂，氧气进入，也会因氧分子太大，进不了这些细小的储存格，使得锂原子不会与氧气接触而避免爆炸。由于锂易与水反应，不能用含水的电解质溶液构建内电路，则采用溶解有六氟磷酸锂的碳酸酯类溶剂作电解液。锂离子电池的这种原理，使得人们在获得它高容量密度的同时，也达到安全的目的。 锂离子电池充电时，正极的锂原子会丧失电子，氧化为锂离子。锂离子经由电解液游到负极去，进入负极的储存格，并获得一个电子，还原为锂原子。放电时，整个程序倒过来。为了防止电池的正负极直接碰触而短路，电池内会再加上一种拥有众多细孔的隔膜纸，来防止短路。好的隔膜纸还可以在电池温度过高时，自动关闭细孔，让锂离子无法穿越，以自废武功，防止危险发生。 |
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