在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天，越來(lái)越多的產(chǎn)品需要能源的供應(yīng)，這就產(chǎn)生了儲(chǔ)能電池，比如說(shuō)可能見(jiàn)到的鋰離子二次電池，那么什么是鋰離子二次電池呢?

隨著電動(dòng)汽車(chē)和移動(dòng)電子產(chǎn)品的發(fā)展，社會(huì)對(duì)能源存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)化提出更高要求，繼鋰離子電池之后，可充電電池的高能量密度、高倍率充放電、高循環(huán)穩(wěn)定性成為需求。鋰硫電池憑借其高能量密度(2600 Whkg-1)、經(jīng)濟(jì)環(huán)保等優(yōu)勢(shì)成為下一代儲(chǔ)能體系的候選者。然而，如單質(zhì)硫與硫化鋰的不導(dǎo)電性、多硫化鋰中間產(chǎn)物的穿梭效應(yīng)及充放電過(guò)程中體積的變化等問(wèn)題，降低鋰硫電池的利用率，使得容量衰減迅速，阻礙其商業(yè)化。

鋰離子二次電池。該鋰離子二次電池通常包括電極組件，容納該電極組件的容器，及電解液。該電極組件包括極性相反的兩個(gè)電極和隔板。該隔板包括含有陶瓷顆粒簇的多孔膜。該多孔膜是通過(guò)用粘結(jié)劑粘結(jié)顆粒簇形成的。各顆粒簇是通過(guò)燒結(jié)或者是通過(guò)溶解和重結(jié)晶全部或部分陶瓷顆粒而形成的。該陶瓷顆粒包含具有帶隙的陶瓷材料。各顆粒簇可以具有葡萄串或薄層的形狀，并且可以通過(guò)層壓鱗片或薄片形狀的陶瓷顆粒形成。

中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研究員張躍鋼與藺洪振團(tuán)隊(duì)分別從納米材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與表面功能化出發(fā)，制備不同的活性納米催化劑復(fù)合材料，選用原位光譜手段研究其相關(guān)作用機(jī)制。研究人員優(yōu)化調(diào)控三維石墨烯的孔隙結(jié)構(gòu)及其功能團(tuán)，實(shí)現(xiàn)對(duì)可溶的多硫化物的物理與化學(xué)強(qiáng)吸附作用(Journal of Power Sources, 2016, 321, 193);利用原位化學(xué)聚合的方式，增強(qiáng)三維石墨烯/碳納米管的復(fù)合納米材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)高面積載量(10.2 mgcm-2)硫正極的長(zhǎng)壽命穩(wěn)定循環(huán)(圖1)(Nano Energy, 2017, 40, 390)。同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)僅靠物理化學(xué)吸附的手段抑制穿梭效應(yīng)具有局限性，不能滿足電池的快速充放電特性。

從構(gòu)造上看，二次電池在放電時(shí)電極體積和構(gòu)造之間發(fā)作可逆改變，而一次電池內(nèi)部則簡(jiǎn)略得多，因?yàn)樗恍枨笳{(diào)度這些可逆性改變。一次電池一次電池的質(zhì)量比容量和體積比容量均大于一般充電電池，但內(nèi)阻遠(yuǎn)比二次電池大，因此負(fù)載才干較低。一次電池一次電池的自放電遠(yuǎn)小于二次電池。一次電池只能放電一次，如，堿性電池和碳性電池就歸于此類(lèi)，二次電池可重復(fù)循環(huán)運(yùn)用。二次電池相對(duì)一次電池更環(huán)保。一次電池運(yùn)用后就必需廢棄，而充電電池可重復(fù)運(yùn)用，契合國(guó)度規(guī)范的次世代充電電池通常可重復(fù)運(yùn)用1000次以上，也便是說(shuō)充電電池發(fā)生的廢棄物不到一次電池的1000分之1，不管從減少?gòu)U棄物仍是從資源使用及經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)思索，二次電池的優(yōu)越性都是非常顯著的。一次電池內(nèi)阻遠(yuǎn)大二次電池，其大電放逐電功能亦不及二次電池。在小電流、間歇性放電的條件下，一次電池的質(zhì)量比容量大于一般二次電池，但當(dāng)放電電流大于800mAh，則一次電池的容量?jī)?yōu)勢(shì)就會(huì)顯著減小。

雖然有了鋰離子二次電池，但是現(xiàn)在的技術(shù)還不足以保證人類(lèi)所有的運(yùn)轉(zhuǎn)，這就需要我們保護(hù)能源，從自己做起，從身邊的點(diǎn)滴做起，節(jié)約能源，是我們?nèi)祟?lèi)每一個(gè)人應(yīng)盡的責(zé)任。