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[科普中国]-超铁电池

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超铁电池是一种名字尚在拟议的充电电池。

简介这种电池配备高铁酸盐组成的阴极,有高铁酸钾(K2FeO4)或高铁酸钡(BaFeO4)。这种电池的一个亮点是用过的阴极由锈状物组成,它在这方面胜过以镉、锰和镍为材料的电池。1

高铁酸盐高铁酸盐中的高铁酸根是一种无机阴离子,化学式[FeO4]2-。它对光敏感,使得化合物和溶解有它的溶液呈淡紫色。其为已知最强的对水稳定的氧化物质之一。尽管它被归为弱碱,高铁酸盐浓溶液仍具有腐蚀性,且会烧伤皮肤,只能在高pH环境中稳定存在。2

锂离子电池锂离子电池(Lithium-ion battery)是一种充电电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。锂离子电池使用一个嵌入的锂化合物作为一个电极材料。目前用作锂离子电池的正极材料主要常见的有:锂钴氧化物(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、镍酸锂(LiNiO2)及磷酸锂铁(LiFePO4)。

这些锂离子电池与其发展产品是在消费电子领域常见的。它们是便携式电子设备中可充电电池最普遍的类型之一,具有高能量密度,无记忆效应,在不使用时只有缓慢电荷损失。除了消费类电子产品,越来越进步的锂离子电池也越来越普及,可用于军事,纯电动汽车和航空航天应用。例如,磷酸锂铁电池正在成为铅酸蓄电池的一种常见的替代蓄电池,在历史上铅酸蓄电池用于高尔夫球车和多用途车,但这种高效的新型电池已经能够突破旧有锂电池与铅酸电池的各种缺点,达成全面替代的目标。

此外,锂离子电池容易与下面两种电池概念混淆:

锂电池(Lithium battery):虽然常常被用作为锂离子电池的简称,但严格意义的锂电池是锂原电池,内含纯态的锂金属,为一次性使用、不可充电。

锂离子聚合物电池(Lithium-ion polymer batteries,也常称为“锂聚合物电池”):大致上其实也是锂离子电池,但是它做为一种普通锂离子电池的改进品,利用胶态或固态聚合物取代液态有机溶剂的可充电锂离子电池,其安全性较好不会爆发,且可以塑造各种不同形状的电芯,成为了现在的主流形式电池。1

镍镉电池镍镉电池Nickel-cadmium battery,通常简称NiCd,读作“nye-cad”)是一种流行的蓄电池。这种电池以氢氧化镍(NiOH)及金属镉(Cd)作为产生电能的化学品。

对比其他种类的蓄电池,镍镉电池的优势是:放电时电压变化不大,充电为吸热反应,内阻小,对轻度的过充过放相对镍氢电池和锂电池来说容忍度较大。

镍镉电池的缺点则是记忆效应及镉的重金属污染。

须注意的是NiCad这简称是SAFT Corporation的注册商标,原不应被视作一般镍镉电池的简称。1

本词条内容贡献者为:

李嘉骞 - 博士 - 同济大学