鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為正/負極材料、使用非水電解質溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由Gilbert N. Lewis提出並研究。

鋰電池是一個歷史概念，早期鋰電池是鋰錳電池，鋰電池放電為氧化還原反應，放電過程表現為一次電池反應特徵。

後來出現了鋰離子電池，它的反應原理與鋰錳電池完全不同，但人們現在習慣性地把鋰離子電池叫做“鋰電池”，在使用頻率上反而遠遠超過原來意義上的鋰錳電池，因此，我們將主要在鋰離子電池的意義上來分析鋰電池充放電

沒有鋰電池，我們的智慧手機、平板電腦和筆電可能一文不值。

鋰離子電池是一項技術突破，諾貝爾獎的提出者瑞典皇家科學院的一份宣告說：“他們創造了一個可充電的世界。”

諾貝爾委員會在一份宣告中說，自1991年進入市場以來，鋰離子電池“奠定了無線，無化石燃料的社會的基礎，並且對人類具有最大的利益”。

鋰離子電池什麼時候製造的？

賓漢姆頓大學的傑出化學教授斯坦利·惠廷漢姆（StanleyWhittingham）在石油危機期間的1970年代創立了鋰離子電池的基礎。儘管該電池可以容納2伏特的能量（大多數現代電池為1.5伏特），但它的爆炸性太大以至於不可行。

1980年，得克薩斯大學奧斯汀分校的JohnB.Goodenough發明了一種能夠更好地處理鋰離子或失去三個電子之一的帶電鋰原子的元件，從而生產出了更強大的電池。

五年後，日本旭化成公司和日本明城大學的吉野彰（AkiraYoshino）創造了首個商業上可行的鋰離子電池。

它們如何工作？

根據能源部的說法，鋰離子電池有一個陽極和一個陰極，或稱為電池的“-”和“+”端的電導體，用於儲存鋰。電解質和隔膜，有助於鋰離子在電池中的分佈；以及用於正負電流的集電極。

鋰離子電池放電時，會產生從陽極到陰極的離子流，從而產生能量。給電池充電時，電流會從陰極反向流向陽極。

現代技術的關鍵

鋰離子電池的發展在科技界是革命性的，為手機和筆電等裝置供電。電池使用壽命更長，因為使用者可以為其充電數百次。

該委員會說：“鋰離子電池的優勢在於它們不是基於分解電極的化學反應，而是基於鋰離子在陽極和陰極之間來回流動。”

這些電池已被用來儲存太陽能和風能的能量，委員會稱這對於擺脫化石燃料至關重要。

華盛頓大學清潔能源研究所說，鋰離子電池的主要問題之一是它們的過熱趨勢。CEI說：“由於與這些電池有關的風險，許多船運公司拒絕乘飛機批次運輸電池。”

電池為電動汽車提供動力

從特斯拉Model3到雪佛蘭Bolt到NissanLeaf，鋰離子電池已成為電動汽車部署的關鍵。

與通常使用鎳氫電池的混合動力汽車不同，電動汽車使用效能更高的鋰離子電池。能源部稱，它們的高功率重量比，能源效率和溫度控制對於運輸目的特別有用。

儘管價格已大幅下降，但由於鋰離子電池的相關成本，電動汽車仍比汽油動力汽車貴。國際貿易委員會（InternationalTradeCommission）的分析師預計，到2025年或2030年，電動汽車的成本將降至與傳統汽車相同的水平。

專家說，從長遠來看，電動汽車可能會逐步發展到其他電力儲存技術，例如固態電池或鋰空氣電池。

由於鋰離子電池具有高電壓、高能量密度、高安全性、低自放電率等的優點，是一種很有前途的新能源。

隨著科學技術的進一步發展，能源問題和環境問題的日益突出，人們對鋰離子電池的要求越來越高。

在電動汽車、太陽能儲能電池、儲能電站、智慧手機、手提電腦等應用領域，需要鋰離子電池具備有高容量性、高倍率性、高穩定性、高安全性和高的一致性。

鋰離子電池具有遠大的應用前景和巨大的市場需求。

研究高效能的鋰離子電池，具有重大的科學意義和經濟效益