Ključne sestavine litijevih baterij

• Jedrne komponente litijeve baterije so v glavnem sestavljene iz naslednjih štirih delov:

1. pozitivna elektroda (katoda):Običajno se uporabljajo litijevi kovinski oksidni materiali, kot so litijev kobalt oksid (LICOO ₂), litijev železov fosfat (LifePo ₄) ali trije (na primer NCM: litijev nikelj kobaltni manganov oksid).
2. Negativna elektroda (anoda):Grafit (ogljikov material) se običajno uporablja, litijevi ioni pa so med polnjenjem vgrajeni med grafitne plasti.
3. Elektrolit:Organska raztopina, ki vsebuje litijeve soli (na primer lipf ₆) kot medij za migracijo litijevih ionov.
4. diafragma:Porozni polimerni film (kot je polietilen/polipropilen), ki omogoča, da se skozi litijeve ione prehajajo, vendar prepreči neposreden pretok elektronov, kar preprečuje kratke vezje.

• Ključne značilnosti

1. Visoka gostota energije:Litij ima majhno atomsko težo, visoko oksidacijsko zmanjšanje potenciala in lahko shrani veliko količino energije na enoto mase/volumna.
2. Brez pomnilniškega učinka:se lahko kadar koli zaračuna in odpusti, ne da bi to vplivalo na zmogljivost.
3. Nizka hitrost samoplačila:Mesečna stopnja samoplačila je približno 12%, kar je boljše od nikljevih vodikovih baterij.
4. CILES ŽIVLJENJE:Običajno 500 do 2000 ciklov praznjenja naboja (odvisno od materiala in zasnove).

• Varnost in izzivi

1. Tveganje za toplotno RUNAWA:

Prekomerna polnjenje, visoka temperatura ali fizikalna poškodba lahko povzroči razgradnjo elektrolitov, rupturo diafragme, kratek stik ali celo ogenj (na primer baterije litijevega kobaltnega oksida).
2. smer izboljšanja:

(1) Uporabite stabilnejše pozitivne elektrode (kot je litijev železov fosfat LifePO ₄).

(2) Optimizirajte elektroliti (na primer trdni elektroliti).

(3) Dodajte zaščitna vezja (BMS, sistem za upravljanje baterij).

• Povzetek:

Litijeve baterije dosežejo pretvorbo električne in kemične energije z reverzibilno migracijo litijevih ionov med pozitivnimi in negativnimi elektrodami. Njegova visoka gostota energije in življenjska doba dolge cikla omogočajo osnovno energijsko tehnologijo za prenosne elektronske naprave, električna vozila in sisteme za shranjevanje energije. Prihodnje razvojne usmeritve vključujejo izboljšanje varnosti (na primer v trdnih baterijah), zmanjšanje stroškov in povečanje gostote energije.