电动车靠一粒灰尘跑500公里？电池充电重量变化引质能方程争论(3)

高度上升，水的重力势能增大 充电改变了什么？ 我们将充电插头连接到电动汽车上，向电动汽车的电池里输入了什么？是电子吗？ 如果充电插头源源不断输入的是电子，那就不难理解汽车在充满电之后会变重，因为电子是有质量的基本粒子。但事实上，电流的实质是电磁波能量在线路中的传递，电子只不过是被电磁波驱使着在线路中移动罢了。 汽车锂电池在充电前后自由电子的数量并没有改变，电池的总质量也不会发生变化。 我们向汽车锂电池充电的过程实际上是改变电池内部化学能的过程，无论电池充电或者放电，都不会因为能量的输入输出而产生或破坏质量，而是化学成分发生了变化。

充电改变了电池内部的化学势能 你用质能方程进行计算在数学上是正确的，但通过充电将能量转换为质量的想法却并非如此。电池能量的来源是电池内部化学成分从一种状态的自由能（一种热力学术语）转变为一种较低状态自由能，在这个过程中，电池两端产生电势差驱使着电子在电路中移动；充电的过程正好相反，我们通过外部能量的输入，使电池内部物质的化学成分进行了改变，从而将电能转换成了化学势能。 这就跟我们用力把一桶水拎到六楼再倒下去是同样的道理。

充电与我们拎水上楼是一样道理 爱因斯坦错了吗？ 爱因斯坦并没有错。质能方程最初用来解释粒子在静止参考系中的能量与惯性质量之间的关系，它表示少量静止质量的粒子可以对应大量的能量，而与物质的组成成分无关。 这不代表所有涉及能量交换的现象我们都可以套用质能方程来解释。在电动汽车充电的例子里，电能的输入仅仅是改变了电池阴极的化学成分，把其中的锂离子拽到了电池阳极的石墨孔隙里，从而提高了电池的化学势能。无论是充电还是放电，电池的质量没有发生变化，车的重量也不会发生变化。