达达知乎100问第九期丨快充至55%
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目前市面上常用的电池有哪些类型，各有什么特点？
提问ID：匿名用户
从大类而言，常用的电池有锂离子电池、铅酸电池、镍铬电池、镍氢电池、氢燃料电池等。其中，锂离子电池从外观上可以分为圆柱形电池、软包电池、方形电池；从正极材料上分类，可以分为磷酸铁锂电池、NCM三元电池（NCM分别代表镍钴锰三个原酸，按元素比例又可分为111，523，622，811等不同体系）、NCA三元电池（NCA分别代表镍钴铝三个元素，主要是日本松下在用）、锰酸锂、钴酸锂等；从负极材料可以分为石墨、硅碳、钛酸锂电池（珠海银隆）。从电解液上分类，可以分为液态锂电池、半固态锂电池、固态锂电池等。
电池的性能主要受到化学体系的影响。最重要的指标有以下几种，大家感兴趣的可以自行百度进行对比：
（1）能量密度；
（2）寿命；
（3）安全性；
（4）成本；
（5）环境友好性；
（6）原材料获取难易度；
（7）有无记忆效应。
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石墨烯电池比锂电池好用吗？
提问ID：可爱的洪水猛兽
石墨烯具有机械强度高、导电性强、导热性好等优点。但其比表面积非常大，也就是说，作为电池活性材料使用的话，其体积能量密度会很小。所以，现有石墨烯电池有以下两种解释：
（1）用石墨烯替代石墨作为负极材料使用。商业应用可能性不大，因为体积能量密度损失太大；
（2）更接近现实应用的一个：电极材料中使用了石墨烯作为添加剂以提高电极的导电性，从而改变电池的性能尤其是充电性能。电池制备中，需要添加炭黑或者碳纳米管作为导电添加剂来增加电极材料的导电性以改善其充放电性能，而石墨烯则作为导电添加剂使用更为合理；且其导热性能也很好，对于电池散热也有一定帮助。
（3）现有新闻宣传中，石墨烯电池多数为第二种解释，有点利用石墨烯噱头的意思。大家在关注石墨烯电池的时候，在关注其充电性能提升的同时也应该在脑海里保留一个疑问：是否牺牲了电池的体积能量密度？也就是说，在携带同样能量的情况下，电池体积是不是变大了？另外，也要注意其寿命性能是否受到了影响。
所以，石墨烯电池对比锂电池，更多的是对电极材料的改性。
53.
电池技术是否已经发展到天花板？未来电池的发展方向在哪里？
提问ID：fatemystery
目前来看并未到天花板。电池技术可以分为五个层级：材料 -- 电池 -- 电池包 -- BMS -- 基于大数据的AI优化。在不同层级上都有新的技术不断的在迭代演化。当然，材料作为最基础根本的一个层级，决定了电池的最终可优化的空间。锂离子电池中，正极材料朝更高容量或更高电压的高镍材料或富锂材料发展，负极朝硅基材料发展，电解液和隔膜朝高压和固态发展，仍有一定的空间。从化学体系而言，抛除锂离子电池，仍有锂硫电池、锂空电池、氢燃料电池等诸多新型电池在不断的研发和迭代中。
总之，电池作为电化学能量装置具有非常高的复杂性，需要所有配套的材料、工艺、产业链不断的优化迭代才能最终形成可商业化应用的产品。在这个方向上，仍有很长的路可以走。作为电池应用重要的一环，伏达深耕于充电和电池管理系统，为电池的安全、舒适应用提供先进的技术和解决方案。路漫漫其修远，与诸君共勉！
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作为女生，马上要读硕士攻读锂电，导师有意向让我做固态电解质，貌似电解质相比于正负极对身体危害更大？
提问ID：万子裴
电解质属于有机材料的分支，会使用到有机试剂以及有机材料合成实验，理论上说有一定的危害。但是，现在实验室和实际生产中都有很多保护措施，如通风橱、手套箱等，可以很有效地降低危害。其实，很多无机合成实验也有危险，这个就看如何合理制定实验流程和规避风险了。
小伏认为，专业方向的选择除考虑危害和风险外，更多的应从个人兴趣、科研价值、产业发展方向来综合评定做出取舍。固态电池是锂离子电池重要发展方向，而固态电解质的性能对锂离子电池的寿命、功率、成本、安全性等有重要影响，有很高的技术壁垒，从专业领域来说，具有很好的学术价值和产业前景。
最终，请结合自己的兴趣爱好和实际学业情况做出综合选择。
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手机充电时电池温度50度正常吗？
提问ID：ThisIsUs
单纯从电池角度来说，50度可以允许电池充电（一般最高温度不超过55度），但充电功率受到限制，且高温会加速电池老化，长期如此的话电池容量加速下降，电阻加速上升，寿命会受影响。若超出最高允许充电温度，手机会做出保护措施禁止充电。
从物理学角度来说，可以把电池类比成一个电元器件，其发热功率为P = I2 * R（I 为通过的电流，R为电阻）。假设手机的初始（环境）温度为T0，电池比热容为C，充电时间为t，则电池在充电过程中的温度变化为：
T = T0+P*t/C = T0 + I2*R*t/C
因此，手机电池充电时最终的温度跟手机以下几个因素相关：1. 手机所处环境温度；2. 手机充电电流；3.电池老化情况。充电时，应尽可能避免将手机放置在高温环境中，如太阳直射，热源附近等。现在的快充越来越普及，发热与电流的平方成正比，因此在快充中有十几度的温升也属于正常。另外，电池老化到后期阻抗增加，同样情况下会加大温升。
总之，电池的最佳充电温度是10-40度之间，冬天避免室外低温充电，夏天避免高温环境充电，对电池的寿命会有好处。
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