鋰（Li）是智能手機(jī)、筆記本電腦及電動(dòng)汽車等產(chǎn)品不可缺少的元素，它們使用的電池都是鋰離子電池。

鋰離子電池是一種二次電池（蓄電池），可以反復(fù)充電，長(zhǎng)期使用。放電時(shí)，鋰離子從負(fù)極向正極移動(dòng)，從而出現(xiàn)電流。離子是指原子失去或得到電子而處于帶正電或負(fù)電的狀態(tài)。從外部向電池加電壓（充電）時(shí)，移到正極的鋰離子可返回負(fù)極，再次處于可放電的狀態(tài)。

電池重要利用負(fù)極材料與正極材料釋放電子的難易程度差異來(lái)出現(xiàn)電。容易釋放電子的材料用作負(fù)極，容易接收電子的材料用作正極。負(fù)極釋放電子的難度與正極接收電子的難度差異越大，電池的動(dòng)力（電壓）越大。

鋰離子電池重要依靠鋰離子（Li+）從負(fù)極移到正極來(lái)出現(xiàn)電。最初，鋰嵌在負(fù)極層狀碳的空隙中。用導(dǎo)線連接正負(fù)極后，鋰釋放出電子，變成鋰離子，穿過(guò)隔膜向正極移動(dòng)，在正極被層狀結(jié)構(gòu)的鈷酸鋰捕獲。充電時(shí)的反應(yīng)與此完全相反。鋰本身不用作負(fù)極材料，但是其混在碳中，實(shí)質(zhì)上起到了負(fù)極的用途。

釋放電子的難易程度（離子化傾向）取決于元素的種類。鋰是所有元素中最容易釋放電子（離子化傾向大）的元素，用作電池負(fù)極時(shí)，電壓最高。此外，鋰還是最輕的金屬元素，原子較小，是實(shí)現(xiàn)電池小型化與輕便化的最佳元素。

乍一聽(tīng)，鋰好像是制作電池的最佳材料，不過(guò)，它也有一個(gè)致命的缺點(diǎn)。鋰是一種堿金屬元素，很容易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，例如遇水后迅速生成氫，并釋放出熱量，因此，如何應(yīng)用是一個(gè)令研究人員倍感頭疼的大難題。

不過(guò)，鋰離子電池成功地解決了這一難題，不僅降低了鋰的高反應(yīng)性，而且提高了其釋放電子的能力。

可以用鈉取代鋰

除了高反應(yīng)性這一問(wèn)題，鋰用作電池時(shí)還面對(duì)著其他問(wèn)題。鋰在地殼中的自然儲(chǔ)量，在所有元素中名列第31位，相對(duì)較多，還稱不上是真正的稀有元素。但問(wèn)題在于鋰的產(chǎn)地很少，只有智利、玻利維亞等地域。假如這些產(chǎn)地因某些原因中斷供應(yīng)的話，全球?qū)⒁幌伦酉萑脘囐Y源缺乏的困境。鈉在海水中的濃度很高，而且產(chǎn)地非常廣泛。假如能用鈉取代鋰的話，完全可以消除人們對(duì)鋰供應(yīng)不足的擔(dān)心。

在周期表中，鈉位于鋰的下一行，兩者都屬于第1族的堿金屬元素，性質(zhì)非常相似。雖然鈉的離子化傾向比鋰稍低（電池的電壓稍微變低），但是并不妨礙其用作電極。因此，按照與鋰離子電池基本相同的機(jī)制，就可以生產(chǎn)出鈉離子電池。