锂电池中锂离子的方向

锂电池中锂离子从负极向正极移动。充电时，锂离子嵌入负极材料如石墨中；放电时，锂离子从负极脱出，穿过电解液和隔膜，嵌入正极材料如钴酸锂或磷酸铁锂中。这个过程形成电流，为设备供电。锂离子的移动速度决定了电池的充放电性能，现代电池设计优化了这一路径，提高了能量密度和循环寿命。

锂离子在电极材料中的嵌入和脱出过程涉及复杂的晶体结构变化。负极材料如石墨层间可容纳锂离子，而正极材料如三元镍钴铝酸锂则通过特殊的层状结构存储锂离子。电池工作时，锂离子浓度梯度驱动离子移动，浓度差越大，电势差越高。现代电池通过精确控制电极材料的微观结构，优化锂离子扩散路径，提高了电池的功率密度和安全性。