村落上春树
Goodenough先生长西席得诺奖的呼声一贯很大，今年美国化学会（ACS）约请化学家们进行了一场网络直播，预测今年的诺贝尔化学奖，锂离子电池和CRISPR（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat）得票最高[1]（以是
CRISPR的可能机制示意图 | 来源：Wikipedia
锂离子电池得诺奖确实是众望所归。锂离子电池现在已经深入到了生活中的方方面面，它让电子设备更加轻量、续航更加持久，比如你现在能用手机刷这篇文章就离不开锂离子电池。
锂离子电池事理 [2]
我们现在的生活已经离不开锂离子电池，大家对它的事理、历史之类的都比较熟习了，那么
锂电池？锂离子电池！
可能有小可爱已经把稳到了，
锂电池的观点实在很混乱，没有一个很统一的说法，姑且看一下国标（实在是推举性国家标准）里面是怎么说的吧。《电工术语 原电池和蓄电池》（GB/T 2900.41-2008）中把锂电池定义为“含非水电解质，负极为锂或含锂的电池”，可以是原电池也可以是蓄电池。这个范围就很宽泛了，只要负极含锂，电解质是非水的就行。平时更多的是把负极是金属锂的一次电池叫做锂电池，也叫锂原电池，是不能充电的，代表性的有锂-二氧化锰电池、锂-氟化碳电池、锂-亚硫酰氯电池。
锂原电池
锂离子电池则是为了与锂电池相差异而发明出来的一个词语。前Sony高等实行副总裁兼首席技能官西美绪（Yoshio Nishi）阐明说[2]，负极的锂碳化合物中的“锂”因此离子的形式存在的，而正极的LiCoO2是离子化合物，锂也因此离子形式存在的，电池中没有金属锂的存在，因此叫做“锂离子电池”，得了诺奖的便是它。显然，锂离子电池是可充电电池。
西美绪（对锂离子电池的家当化做出了很大贡献）
满电态的负极，金色的是LiC6，锂并没有以金属单质的形式存在（将锂离子电池充好电后拆解，图中是在手套箱中操作，千万别自己拆解充好电的锂离子电池，LiC6在空气中会自燃，也最好别自己改换手机电池，有可能操作不当把电池划破了，搞不好会动怒爆炸）
说到锂离子电池，还有个人也不得不提一下，那便是法国科学家米歇尔·阿曼德（Michel Armand），他在1972年提出了插层化合物和“摇椅电池（rocking chair batteries）” 的观点，正负极采取插层化合物，将锂离子在正负极之间的穿梭形象地比作摇椅的摇动。
Michel Armand
当你往后听到有人说锂电池得了诺奖，或者说手机上用的是锂电池的时候，就可以礼貌而不失落微笑地指出：那不是锂电池，是锂离子电池（ lithium-ion batteries）。装B之后飘然而去，深藏功与名。
至于锂聚合物电池，实在便是锂离子电池，也叫聚合物锂离子电池。和传统的锂离子电池比较，不一样的地方在于它的外壳是铝塑膜，然后就没啥大的差别了。换个壳就可以改个高大上的名字，真让人头冷。所谓铝塑膜，便是两层聚丙烯之间夹着一层铝箔，铝箔是用来防止空气中的水透过聚丙烯进入电池内部的，用铝塑膜做外壳的好处便是可以减轻电池的重量。
聚合物锂离子电池（也叫软包电池），外壳便是铝塑膜
还有种“凝胶聚合物锂离子电池”，它用的电解质比较分外，像一样平常的锂离子电池用的电解液是液态的，而它用的是凝胶态的，就像果冻一样。
锂离子电池的容量与能量
现在的手机屏幕越来越大，相应的耗电量也增加了。以是，手机电池的容量也就成了一个很主要的选购指标，毕竟谁也不想用动手机的同时还拖着长长的充电线吧。
真喷鼻香警告
现在衡量手机电池容量的单位是mAh，高中知识见告我们，这是电量的单位，还须要乘上个电压才是能量的单位。
电池容量打算方法：
电池能量打算方法：
等等，手机花费的明明是能量，怎么用个电量的单位来衡量它？！
这实在是由于在手机这类便携式电子设备中，为了减小电池的体积，锂离子电池的正极利用的都是钴酸锂，这种正极材料具有很高的压实密度。正由于手机电池的正极用的都是同一种材料，以是电池的电压都比较靠近（理论上是3.7V，这个详细和不同电池生产商的工艺有关），再加上手机里面每每只有一块单体电池（请忽略最近某手机厂出的某款手机，里面有两块2000mAh的电池），只用容量实在就可以衡量电池储存能量的大小。
但是电脑上的电池却会同时标注电池的容量（电量）和能量。这是由于，电脑中不但有一块单体电池啊，里面有很多块电池串并联，形成了电池组，就不能用电池的容量来衡量了。高中知识见告我们：同一型号的电池，电池并联后，电池组的电压不变，但会增加电池组的容量；电池串联，电池组的容量不变，但是会增加电池组的电压。
电池并联 | 来源：esigara.eu
电池串联 | 来源：batteryuniversity.com
现在就以
然后
乍一看，这块电池的容量就比手机电池大一点，怎么能给条记本电脑用？但是看一下它的电压就恍然大悟。这是由6块容量为2200mAh，电压为3.6V的电池串联而成的，也便是传说中的6芯锂离子电池（里面有6个单体电池）。从这根电池的形状（长长的）和2200mAh的容量可以看出，这是18650电池（便是电池直径为18mm，高度为65mm的圆柱电池）。
以是，衡量电池的续航能力，还是看能量比较靠谱，自己动手算一算。
锂离子电池利用指北
当听到这个说法的时候，
镍氢电池 | 来源：Wikipedia
而现在手机早已经用上了锂离子电池。前面已经说了，锂离子电池是基于锂离子在插层化合物中嵌入脱出，并不存在着什么“影象效应”。以是刚买来的手机，直接用就行。
又有人问，锂离子电池的循环寿命只有500次旁边，那么要若何才能让锂离子电池寿命延长？
锂离子电池的循环寿命一样平常是定义为：锂离子电池进行深度充放电时，其容量能保持在80%以上的循环次数。从这儿可以看出两个关键词：深度充放电和80%。深度充放电随意马虎毁坏锂离子电池中的微不雅观构造，使得容量降落。但是我们的手机有保护机制，是没法对电池进行深度充放电的，那得要用电池厂的专门设备才行；其次，锂离子电池的容量在80%以下并不是说它不能用，只是会让用户以为电池不耐用了。
如果锂离子电池在工厂测试时的寿命有500次，那么我们平时利用的寿命肯定是要大于500次的。由于我们平时正常利用做不到对电池深度充放电，电池容量衰减没那么厉害。至于如何让锂离子电池更龟龄，我们所能做的便是别对电池深度充放电（当然更要避免过度充电，过度放电），也便是要对锂离子电池浅充浅放：没充满电就用，没放完电就充。但这样子做实在是影响玩手机的乐趣啊，以是有个更折衷的方案：手机充满电后再利用，还剩20%的电的时候就充电，别等到手机自动关机了才去充电。为啥是20%？由于
手机电量恐怖症
实在我们那些不良利用习气工程师早就考虑到了，不用自己瞎操心（真·我比工程师聪明系列），手机电池正常利用两三年还是扛得住的，两三年到了，手机实在也差不多该换了。
参考资料
[1] https://cen.acs.org/people/nobel-prize/Who-will-win-the-2019-Nobel-Prize-in-Chemistry/97/web/2019/10
[2] Nishi Y. The development of lithium ion secondary batteries[J]. Chemical Record, 2001, 1(1): 406-413.
[3] https://batteryuniversity.com/index.php/learn/archive/memory_myth_or_fact
封面图来自系统之家
编辑：重光
