锂离子电池如何估计能量密度？
来源：未知
2019-10-19 20:10
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锂离子电池。
然后请找出汽油、柴油、丁烷、丙烷和天然气的位置。
估计一般人发现后会有如下想法：
1）电池技术太弱
2）电池技术潜力巨大
一些化学比较好的人有更多的想法
3）燃料电池技术将是明日之星。
我想：这些都是幻觉，幻觉。
氧化还原反应的本质是电子从还原剂向氧化剂的转移。你认为它和电池相似吗？电池的负极是还原剂，正极是氧化剂（不是特别精确）。电子通过外部电路从负极流向正极，然后顺便做一些工作：点亮灯泡、驱动车辆、支持手机和计算机。
由于电子是能量的来源，我们可以通过电子的密度来估计能量密度。让我们首先假设电子能做的工作是相同的（这显然是不正确的，但实际上取决于氧化剂和还原剂的类型。但如果仔细观察，这并不是普通电池和燃料的主要因素）。
能量载体的电子密度，按体积计算时，主要取决于两个因素：一是按重量计算。
一。按体积计算：能量载体的材料密度。固体>液体>气体。这很容易理解。
2.能量载体的电子转移率。如果忘记了化学，这就不容易理解；如果还有一些印象，这也很容易理解。原子的内部电子不参与化学反应，自然也不转移。只有外电子才能传递功。电子转移比是指参与反应的电子数与分子中电子总数的比值。一般来说，外层的电子数不算太多，但内层的电子数随着原子数的增加而增加。而且，随着原子数量的增加，质子和中子也会增加，这两种物质都是质量的主要来源。
例如：
（1）H2-2E=2H+氢原子中只有一个电子参与反应。电子转移率为100%
2）Li-E=Li+锂原子有三个电子，只有一个电子参与反应，电子转移率为1/3=33%
3）zn-2e=zn（2+）中有30个电子，只有2个参与反应，电子转移率为2/30=6.7%。
由于上述原因，大多数物质的电子转移速率很低。可见，只有周期表前两行中的轻原子才有可能是好的能量载流子。前两行只有10个元素，即h、he、li、be、b、c、n、o、f、ne。其中氦和氖是惰性气体，它们被排除在外。氧和氟是氧化剂，因此它们被消除了。在大多数情况下，氮气是准惰性气体。如果它不是惰性气体，它要么毒死人，要么吸烟，那么它就会被消灭。我们还有五种元素，氢（100%）、碳（66%）、硼（60%）、铍（50%）、锂（33%）。
此外，如果我们把一个原子作为电池的负极。然后根据电子转移数和原子量估算半电池的能量密度（质量单位）。这样，上述比例将更大。氢也被用作基准：
碳（4/12 33%）、硼（3/10.8 28%）、铍（2/9,22%）、锂（1/7,14%）
不难发现，最适合作为能源载体的两种元素是碳和氢、碳氢化合物，它们实际上是我们生活中常见的汽油、柴油、煤油、天然气等燃料。选择这些高能汽车作为能源，在本质上是一个更好的解决方案。与各种碳氢化合物相比，电池是天然不足的。
