究竟是什么限制了电池容量？

电池技术太弱?什么限制了电池容量?

我们可以这样看:电池容量=能量密度X电池体积。电池容量自然要怎么做怎么做，能量密度至关重要。

所以这个问题可以理解为:为何提高电流电池的能量密度很困难?

简单的答案是:电池背面的化学物质束缚了电池的能量密度。

电池技术太弱?是什么限制了电池容量?

从wiki复制的各种能量载体的能量密度如上图所示。

我们的手机、平板电脑、笔记本电脑、手表以及著名的特斯拉所用的电池都是左下角的锂离子电池。

然后寻找汽油，柴油，丁烷，丙烷，天然气。

据估计，找到后一般人会有以下想法:

1)电池技术太弱

2)电池技术前景广阔

个体间的化学反应更好，也更一致

燃料动力电池技术将是未来的明星。

我的想法是:这些都是幻觉，幻觉。

一:电池和燃料的化学反应

先做一点智力上的回忆(也许是普遍的)。

我们今天看到的大多数燃料和电池能量载体，首先涉及到化学，最重要的是氧化还原反应。能量载体所接触的详细的化学过程各不相同，但总是可以概括为氧化还原反应。

复苏的氧化

电池技术太弱?是什么限制了电池容量?

氧化还原反应的实质是电子从还原剂向氧化剂的转移。我们感觉像电池吗?电池负极恢复剂，正极氧化剂(不是很准确)。电子通过外部电路从负极流向正极，然后做一些事情:灯泡、汽车、电话和电脑。

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。这里我们假设电子能做的功是一致的(这显然不是真的，但实际上取决于氧化剂和恢复剂的类型)。但假如像对普通电池和燃料那样进行仔细的调查，就会发现这并不是重要因素。

能量载体的电子密度，用体积来测量，重要取决于两个因素;按重量计算，只有一个。

1.体积计算:能量载体的物质密度。固体>液体>>>>>气体。说得好。

2.能量载体的电子传递比。假设我忘记了化学，这有点难理解;假设我还有一些印象，这是件好事。原子内层的电子不参与化学反应，也不自然地转移。电子转移比是参与反应的电子数与分子中电子总数的比率。一般来说，恢复系的外层电子数并不多，但内层电子数随原子数的新增而新增。更重要的是，质子和中子是在加入原子序数时加入的，它们都是质量的重要来源。

以下是一些例子:

1)h2-2e=2H+氢只要一个电子参与反应，电子转移率为100%

2)Li-e=Li+Li+锂一个原子有三个电子，反应只要其中一个，电子转移率为1/3=33%

3)Zn-2e=Zn(2+)锌原子有30个电子，只有2个参与反应，电子转移率为2/30=6.7%

由于我前面提到的原因，大多数物质的电子转移率都很低。所以只有元素周期表前两行的轻原子才有可能成为好的能量载体。你只要前两排的10个元素，氢氦锂铍硼，碳氮氧氟氖。同时，氦和氖是惰性气体。氧和氟都是氧化剂。氮在大多数情况下是准惰性气体，所以我们说它不是惰性气体，它要么毒害人要么使人窒息，然后把人扫走。剩下五种元素，氢(100%)，碳(66%)，硼(60%)，铍(50%)，锂(33%)。

进一步，假设我们把一个原子作为电池的负极。半电池的能量密度(质量单位)可以用电子转移和原子量来估计。因此，上述比例将更加不均衡。氢也被用作基准:

碳(4/1233%)硼(3/10.828%)铍(2/922%)锂(1/714%)