用“锂”驱动世界，一鸣惊人的“转身”（下）

要了解人类发现锂的曲折过程，请参阅“用锂驱动世界，一鸣惊人”的“转折”①

心脏起搏提高生命耐力

对于人体来说，心脏的重要性是毋庸置疑的。心脏就像一个“生命泵”，可以促进血液流动，因此是血液运输的动力器官。如果心脏有问题，人体器官和组织将得不到足够的氧气和营养，其自然后果将非常严重。

心脏起搏器的发明现在已经成为心动过缓患者的一大幸事。对于那些依靠心脏起搏器来维持生命的人来说，它简直就是“无价之宝”。心脏起搏器的电源来自内置“电池”，必须满足稳定性、可靠性、无泄漏、使用寿命长、重量轻等要求。

起搏器安装位置(图像来源:网络)

起搏器(图像来源:网络)

起搏器是锂电池最早的应用对象。锂电池的自放电率极低，放电电压相对较低，因此植入人体后可以长时间工作而不充电。大多数起搏器使用锂碘电池，寿命超过10年。电池化学反应产生的电流可以驱动心脏起搏器日夜工作。起搏器的电池和电路在脉冲发生器中密封在一起，从而将体液与短路隔离。

心脏起搏器的电池不能像普通电池一样随时更换，但患者可以根据一些症状判断起搏器电池是否会耗尽。当电池快用完时，及时去医院。

锂电池手机瘦身上网

说到手机的发明，有一个人不得不提到他就是马丁·库珀。1973年4月3日，库珀推出了世界上第一款概念手机。1983年4月，世界上第一部手机摩托罗拉DynaTAC 8000X诞生了。因为它的体积大，这款手机被称为“手机”。

“手机之父”——马丁·库珀(照片来源:互联网)

手机的学名叫做手机，它的能量支持是电池。“手机”的重量是1公斤，电池占整个手机重量的一半。手机领域使用的第一种电池是镍镉电池，它是一种以氢氧化镍和金属镉为电极的蓄电池。镍镉电池具有高能量密度，但镍镉电池具有严重的记忆效应。即便如此，手机的电池容量也只能维持连续通话30分钟。然而，完成电池充电需要10个小时。手机可以存储30个电话号码，并且只有两个功能:打电话和接电话。

大约在1989年，镍氢电池开始用于手机。事实证明，镍镉电池中的镉是一种剧毒金属材料，消除它只是时间问题。镍氢电池与镍镉电池相比有了很大的进步，镍镉电池更轻、更薄、无毒、能量密度更高。

(照片来源:作者绘画)

然而，正是锂离子电池的广泛使用才真正让手机蓬勃发展。1991年，锂离子电池首次商业化，展示了其独特和优异的性能。锂离子电池重量很轻，能量密度比镍氢电池高30%，告别了恼人的记忆效应，对环境也非常友好。

锂离子电池是手机电池革命的里程碑。它的直接效果是实现手机的“大瘦身”。随着电池技术的发展，智能手机应运而生，移动互联网也在人们的期待中出现了应用前景。

随着移动互联网用户规模的不断扩大，以智能手机为主的移动智能终端正逐渐成为行业领导者。如今，移动互联网对人们的生活方式和生产方式产生了深远的影响。

深海“黑色技术”开创世界

传统锂电池往往存在潜在的安全问题，这是未来需要改进的一个重要方面。传统的锂离子电池使用液态有机电解液，这是燃烧和爆炸的主要原因。为了提高锂电池的安全性能，固体电解质应运而生。

固体电解质可分为无机固体电解质和聚合物固体电解质。前者主要用于薄膜电池和心脏起搏器领域。后者主要是聚氧化乙烯聚合物固体电解质，在许多方面具有明显的优势。

青岛储能研究所开发的“刚-柔固体聚合物电解质”(刚性多孔骨架材料和柔性聚合物离子传输材料)

(照片来源:bandaowang.com)

图片中红色边框的部分是一种新型固态锂电池，由青能储能研究所开发(图片来源:文献

中国自主开发的“深海勇士”潜水器(照片来源:gouwu.mediav.com)

我国自主研发的“深海勇士”号潜水器采用国际先进的固态锂电池技术，将电池的使用次数从原来的50次提高到500次，使用寿命可达5年左右。此外，潜水器还可以借助固体锂电池快速漂浮和下降，从而提高深海作业的效率。

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参考

[1][意大利]吉安弗兰科皮斯托亚。电池应用技术——从便携式电子设备到工业产品，[M]。武玉译，人民邮电出版社，2010年。

[2][美国]亨利施莱辛格。电池的秘密历史[M]。张宏佳等译，上海科技文献出版社，2013年。

[3]王叔。青岛制造的固态锂电池完成10000米海上测试[北]。青岛日报，201029。

[4]新华社。“数字”表示，国内载人潜水器:“深海勇士能做什么”[J。中国科学院之声，2017.121。

[5]赵匡华。[发现107种元素。北京出版社，1983。

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