先回答第二個問題，锂元素在電池中不是必不可少的。很多電池都不含锂，比如鋅錳幹電池、鋅-氧化銀電池、鉛酸電池、鎳氫電池。目前所有的新能源電池都用到了锂元素，這其實是由新能源自身的應用場景決定的。新能源領域主要指的是新能源汽車，那麼讓我們想一想新能源汽車對電池有什麼要求。新能源汽車需要背着電池一起跑，這就要求電池的體積要小（電池太大了就裝不下多少乘客了），重量要輕（電池太重了汽車也就跑不遠），能儲存盡可能多的電能（電池存儲的電能越多汽車就能跑得越遠），循環壽命長（汽車報廢了電池才能報廢）。目前滿足這幾個要求的隻有锂離子電池，也就是磷酸鐵锂電池、三元材料電池。
首先，在所有已商用的電池中，锂離子電池的能量密度（單位體積所存儲的電能）和比能量（單位質量所存儲的電能）是最高的。其次，锂離子電池的循環壽命很長，現在優秀的三元材料電池循環壽命已經可以達到3000次以上，磷酸鐵锂電池可以達到上萬次，一天一充的話分别可以用8年和27年。至于為什麼锂離子電池具有很高的能量密度和比能量，這是因為：1.金屬锂具有最低的電極電位，同時它與負極上的石墨形成的锂碳化合物也具有很低的電極電位，這樣使得锂離子電池的電壓非常高，磷酸鐵锂電池高達3.2V，三元材料電池高達3.6V，比鋅錳幹電池的1.5V和鉛酸電池的2V高多了；2.磷酸鐵锂和三元材料具有很高的容量，也就是能存儲大量的锂離子；3.锂是密度最低的金屬。這三個因素綜合下來，就使得锂離子電池具有極高的能量密度和比能量。
by 重光
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