鋰電池

鋰電池就是手機、筆電、電動車裡那顆可充電電池。它靠鋰離子在兩個電極間來回穿梭來儲存能量——想像一張搖椅，把鋰從一個座位搖到另一個座位，再搖回來。

運作方式如下。充電時把鋰離子（Li+）從正極——像鈷酸鋰（LiCoO2）或磷酸鋰鐵（LFP）這類層狀氧化物——經電解液推出，送進石墨負極，嵌入碳的層與層之間（這叫嵌入／intercalation）。放電時反過來，同時把對應的電子趕過你的裝置去做功。典型電池每公斤約儲存 150 到 250 Wh。從材料角度看，整個故事就是電極材料、嵌入反應與電解液。

為什麼重要：它讓可攜式電子與電動車成真（發明者獲 2019 年諾貝爾化學獎）。誠實的提醒：電極隨循環龜裂、表面的 SEI 膜增厚，容量因此衰減；受損的電池可能熱失控起火；鋰與鈷帶來供應與倫理問題；而且鋰離子電池每公斤儲存的能量，仍遠低於汽油這類液態燃料。