高性能（高比能量和高能量密度）電池對(duì)電極活性物質(zhì)的主要要求是高的電化學(xué)當(dāng)量
（一定物質(zhì)質(zhì)量具有高的容量輸出）和高的電極電位。根據(jù)表14.2列出用于電池負(fù)極的金屬
的。陛能。顯然鋰是突出的負(fù)極候選材料，它的標(biāo)準(zhǔn)電位和電化學(xué)當(dāng)量是諸金屬中最高的。由
于高的電極電位，從而使其理論質(zhì)量比能量?jī)?yōu)于其他體系，而僅僅在體積比能量(W．h/
L)上低于鋁和鎂。可是，由于鋁的電化學(xué)性能很差，除了在貯備電池中的應(yīng)用外，至今尚
未能成功地用于實(shí)用電池的負(fù)極活性物質(zhì)；而鎂的實(shí)際工作電壓是很低的。另外，與其他堿
金屬相比，由于鋰具有優(yōu)異的力學(xué)性能和較低的反應(yīng)活性而受到了優(yōu)先選用。由于鈣的熔點(diǎn)
較高（鈣為838℃，鋰為180.5℃），對(duì)用鈣代替鋰作為負(fù)極也曾進(jìn)行過研究。但截至目前，
用鈣作為負(fù)極的電池產(chǎn)品還沒有面世。
鏗是堿金屬中的一種，并且是所有金屬元素中最輕的，其相對(duì)密度約為水的一半。鋰在剛制
備出來或剛被切開時(shí)，具有白銀的光澤和顏色，但在濕空氣中很快失去光澤。它柔軟而且具有良
好的延展性，易于擠壓成薄帶，并且是電的良導(dǎo)體。表14.3列出了鋰的一些物理性質(zhì).
鋰與水反應(yīng)劇烈，釋放出氫氣，生成氫氧化鋰：
該反應(yīng)不如鈉與水的反應(yīng)那樣劇烈，可能是由于LiOH溶解度較低和在某些情況下附著
在金屬表面的緣故。然而該反應(yīng)產(chǎn)生的熱可以點(diǎn)燃反應(yīng)生成的氫氣，并接著使金屬鋰也燃燒
起來。同時(shí)由于這一反應(yīng)性，必須在于燥氣氛中進(jìn)行鋰的操作，并且在電池中采用非水電解
質(zhì)。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)許多可用于鋰原屯池正極的無(wú)機(jī)和有機(jī)材料i，．-，對(duì)能夠與鋰配對(duì)構(gòu)成高性能
電池的正極材料有一系列重要要求，其中包括電池電壓高、比能量高以及與電解質(zhì)有相容性
（即在電解質(zhì)中基本上不起反應(yīng)或不溶解）。一般期望正極材料是導(dǎo)電的，然而這種正極材料
幾乎不存在，因此通常要將固體正極活性物質(zhì)與導(dǎo)電材料譬如碳混合使用，然后涂覆到導(dǎo)電
骨架上以提供所需要的導(dǎo)電性。如果正極反應(yīng)產(chǎn)物是一種金屬和一種可溶的鹽（金屬陽(yáng)離子
鹽），這～特性可以改善放電時(shí)的正極導(dǎo)電性。此外，還希望正極活性物質(zhì)價(jià)格低廉、易獲
得（非稀有材料）以及具有適宜的性質(zhì)，如無(wú)毒性和不易燃等。