【题头】
在人教版物理教材必修三第十一章第一节的“STSE”栏目中，介绍了电动汽车中的电池，其中对锂离子电池原理作了简单的描述。细心的同学，可能会提出更深入的问题，比如，带正电的锂离子为什么要这样移动？自由电子又该如何移动？为什么电解液中电子不能定向移动？为了解决大家的疑问，我们一起来将锂离子电池的充放电过程做一个简单的梳理，希望能够帮助大家解决这些疑问。
【课本STSE】
对于充电和放电的过程，课本上只是做了简要的说明，下面我们来稍微深入一点探讨锂电池的充放电过程。
【充电过程】
在锂电池的正极，有很多含有锂离子的化合物，导电液中也有很多游离态的锂离子。锂电池的负极，由碳材料制成，由于其特殊的结构（有很多微孔）可以“吸收”大量的锂离子。当给电池充电时，正极附近的含锂化合物发生氧化反应，放出锂离子和电子。在外部电源的作用下，电子由电池外部，从电池的正极向电池的负极移动。电池内部，由于电池负极电子增多，会将负极附近的一部分锂离子吸入碳材料制成的负极，负极附近锂离子浓度减少，而正极附近由于氧化反应的发生，锂离子浓度增大，为了保持浓度的平衡，正极附近的锂离子会通过电解液向负极扩散，移动。这样就形成了充电电流的回路。
【放电过程】
当锂电池的正负极通过用电器接通，处于正极附近的锂离子发生还原反应迫切的需要获得电子，因此处于电池负极附近的自由电子会通过用电器来到电池正极极，此时的正极会聚集一部分电子，这部分电子又会将一部分锂离子“拉进”正极，正极附近锂离子浓度减少，而随着负极电子的流出，负极中的锂离子也会“渗出”，负极附近锂离子浓度增大，为了保持浓度平衡，锂离子又会通过电解液从负极向正极扩散、移动。这样就形成了放电电流的回路。
那么，电子为什么不在电解液中移动呢？因为电解液中有一层绝缘膜，隔绝电池的正极和负极，只有锂离子才能透过这层膜，电子无法通过。如果电子能在电解液中自由移动，将会导致电池短路这种很严重的后果。
通常会在电池负极附近加一层铜，正极附近加一层铝来收集、分配电子。
【思考】
以上我们分析了锂电池的充放电过程。最后请大家思考一下以下几个问题：
1.锂电池内部电场方向是怎样的？
2.给锂电池充电时，静电力做正功还是负功？能量是如何转化的？
3.锂电池放电时，静电力做正功还是负功？能量是如何转化的？
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