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4個鋰電池種類優缺點大解密〜從鋰鋅電池到鋰聚合物電池!
更新日期：2023-12-27
鋰電池是當今電力儲存領域中最重要且被廣泛應用的電池技術之一。它們為電動汽車、智能手機、筆記型電腦等現代科技產品提供了可靠的電源。然而，你是否曾經好奇過鋰電池種類有哪些？和它們各自的優缺點呢？這篇文章將解密4種主要的鋰電池，從鋰鋅電池到鋰聚合物電池，探討它們的特點和應用領域。
鋰電池是什麼？
鋰電池是一種特殊的電池，它使用鋰金屬或鋰合金作為電極材料。通過電化學反應，鋰電池可以將儲存在活性物質中的化學能轉換成電能，因此具有高能量密度和電壓的優點。在鋰電池中，陽極和陰極材料主要使用鋰或其化合物。
相較於其他種類的電池，鋰電池有以下優點：能量儲存量高、自放電率低且壽命長。因此，鋰電池被廣泛應用於各個領域，例如電動汽車、智慧型手機、筆記型電腦等。尤其適合長時間使用的小型設備。
經過不斷的研究和創新，鋰電池也發展出了不同的種類，其中包括鋰鋅電池和鋰聚合物電池等。每種鋰電池都有其優點和限制，下面我們將進一步解密這4種鋰電池的優缺點。
鋰電池種類－「鋰金屬」電池
鋰金屬電池是一種使用鋰金屬作為負極的電池，並與不同的正極材料組合以產生不同的電壓和能量密度。這種電池通常是一次性使用的，無法進行充電。
以下是幾種常見的鋰金屬電池種類：
- 鋰-氟化石墨電池：
鋰-氟化石墨電池的正極材料是氟化石墨，而負極則是鋰金屬。它具有較高的能量密度，但一般用於特殊應用，如軍事和航天領域。 - 鋰-二氧化錳電池：
鋰-二氧化錳電池的正極材料是二氧化錳，負極則是鋰金屬。它具有適中的能量密度和穩定性，被廣泛應用於數字相機、手提電話等消費性電子產品。 - 鋰-亞硫醯氯電池：
鋰-亞硫醯氯電池的正極材料是亞硫醯氯，負極則是鋰金屬。它具有較高的能量密度和較長的壽命，常被應用於醫療設備和儀器等領域。 - 鋰-硫化鐵電池：
鋰-硫化鐵電池的正極材料是硫化鐵，負極則是鋰金屬。它具有較高的能量密度和相對較低的成本，被廣泛應用於鐘錶、計算器等小型電子產品。 - 鋰-氧化銅電池：
鋰-氧化銅電池的正極材料是氧化銅，負極則是鋰金屬。它具有較高的能量密度和較長的壽命，常被應用於儀表、遙控器等電子設備。
每種鋰金屬電池都有其特定的特點和應用範圍，選擇適合的鋰金屬電池種類取決於所需的能量密度、壽命和成本等因素。
鋰電池種類－「鋰離子」電池
鋰離子電池是一種利用鋰化合物作為負極，並與不同的正極材料組合而成的電池。常見的正極材料包括鋰鈷氧化物、鋰錳氧化物、鋰鐵磷酸鹽等。鋰離子電池具有可重複充放電的能力，並且具有高能量密度和長循環壽命的優點。
以下是幾種常見的鋰離子電池種類：
- 鎳鈷鋰電池：
鎳鈷鋰電池使用鋰化合物作為負極，鋰鈷氧化物作為正極材料。這種電池結合了鎳、鈷和鋰的特性，提供了較高的能量密度和較長的循環壽命。鎳鈷鋰電池常被應用於電動車和便攜式電子設備等領域。 - 鎳鋰電池：
鎳鋰電池的正極材料是鋰錳氧化物，而負極則是鋰化合物。這種電池結合了鎳和鋰的特性，具有較高的能量密度和較長的循環壽命。鎳鋰電池常被應用於行動電話、筆記型電腦等消費性電子產品。 - 磷酸鐵鋰電池：
磷酸鐵鋰電池使用磷酸鐵鋰作為正極材料，具有較高的熱穩定性和安全性。這種電池被廣泛應用於工業儲能系統、太陽能儲能等場景，並在某些特殊應用中展現了優勢。
這些鋰離子電池種類各有特點，可以根據應用需求來選擇適合的電池種類。
鋰電池種類－「鋰聚合物」電池
鋰聚合物電池是一種源自鋰離子電池的新型電池。它使用固態或凝膠狀的聚合物電解質，並與鋰金屬或鋰化合物作為負極，與不同的正極材料組合以產生不同的電壓和能量密度。這種電池具有可重複充放電的能力，同時還具有高能量密度和輕薄柔性的優點。
鋰聚合物電池的聚合物電解質可以取代傳統鋰離子電池中的液態電解質，這使得電池更加安全穩定，能夠避免液態電解質可能存在的泄漏和燃燒風險。同時，聚合物電解質也賦予了鋰聚合物電池更大的靈活性和輕薄的設計可能性，使其能夠應用於更廣泛的場景。
鋰聚合物電池在可穿戴設備、柔性電子產品以及車輛電池等領域具有潛力，因為它們能夠提供高能量密度和輕量化設計，同時也具有較長的循環壽命和較低的自放電率。然而，鋰聚合物電池目前仍在發展階段，需要進一步研究和改進以提高性能和安全性。
鋰電池種類－「鈦酸鋰」電池
鈦酸鋰電池是一種鋰離子電池的變體，主要在汽車領域使用。它使用鈦酸鋰作為負極，並與不同的正極材料組合，例如氧化錳和氧化鎳，以實現不同的電壓和能量密度。鈦酸鋰電池具有可逆充放電能力，以及高功率密度和安全性的優勢。
鈦酸鋰電池主要應用於電動汽車和混合動力車，能夠提供高功率輸出，實現快速加速和行駛範圍需求。此外，鈦酸鋰電池也具有高度安全性，能夠有效防止過充和過放等問題，減少火災和爆炸風險。
然而，鈦酸鋰電池成本較高且能量密度相對較低，限制了其在其他領域的應用。目前，科學家和工程師正在致力於改進鈦酸鋰電池的性能和成本效益，以推動其更廣泛的應用。
鋰電池是一次性電池還是充電電池？
隨著鋰電池的種類不同，也會決定是否是一次性電池或是充電電池，像是鋰金屬電池基本上就是一次性電池，而一般我們所認識的鋰電池通常是可重複循環使用的鋰離子電池，甚至許多大大小小可充電的３Ｃ產品幾乎都是使用鋰離子電池，像是我們現在人手一支的智慧型手機所使用的電池就是鋰離子電池，由於鋰離子電池已經馴染日常生活之中，所以鋰電池幾乎是鋰離子電池的代稱了。
鋰電池有什麼危險性嗎？平時應該怎麼保存？
鋰電池也有一些缺點，早期的鋰電池易燃易爆、成本高、環境汙染等，不過隨著科技工業的發展，鋰電池的發展也越來越穩定，不過還是在保存上面還是有必須注意的重點，不管是過充過放、高溫潮濕、撞擊都會影響鋰電池的穩定和壽命，關於鋰電池的存放保養可以參考下面這篇文章。
總結
電池是一種革命性的能源儲存裝置，鋰電池的種類繁多，它們具有高效率、低碳排放、長壽命等優點，而且可應用的範圍也很廣泛，我們生活中大大小小的物品幾乎都有鋰電池在運作，帶來生活上許多便利和改善。
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