ioniese litium battery
ioniese litium battery het 'n onontbeerlike komponent geword in 'n wye verskeidenheid toestelle en voertuie, van skootrekenaars en selfone tot hibriede en elektriese motors. Hul voordele wissel van hul hoë energiedigtheid, herlaaibaarheid en ligte gewig (tot 70% ligter as loodsuurbatterye); verhoogde veiligheid sonder om giftige newe-produkte te produseer soos loodsuurbatterye; verder produseer hulle nie giftige newe-produkte soos loodsuurbatterye nie; daarom werk hul vervaardigers onvermoeid daaraan om beter katode-/anodemateriale en vaste elektroliete te ontwikkel wat hoëkapasiteitsbatterye vir veilige gebruik binne batterye verseker – net om hierdie voordele te handhaaf!
Onlangse innovasies sluit 'n ioniese litium-battery in wat poli(ioniese vloeistof) as elektroliet gebruik in plaas van vlugtige organiese oplosmiddels soos kobalt in huidige LIB's as elektrolietmateriaal. Hierdie revolusionêre ontwikkeling belowe hoër energiedigthede teen laer koste met 'n verminderde afhanklikheid van duur en lastige metale soos kobalt wat in vandag se LIB's voorkom.
ioniese litiumakkusies bestaan uit 'n anode, katode, skeier en elektroliet; met die anode wat litiumione stoor terwyl die katode as 'n elektronbergingsruimte dien; terwyl 'n skeier die vloei van elektrone binne die akkusie blokkeer. Laastens vervoer 'n elektroliet positief gelaaide litiumione tussen anode en katode tydens ontlading en terug na die anode tydens laai deur interkalasie-/deinterkalasieprosesse wat gelyktydig plaasvind – hierdie proses staan in tegniese terme bekend as interkalasie/deinterkalasie.
'n Anode, gewoonlik saamgestel uit grafietmateriaal, word gekombineer met 'n katode van nie-brandende metaal-sulfiede of -nitriede om litiumione deur interkalasie te stoor, waar hulle fisies ingebed word tussen 2D-lae koolstof wat die massiewe grafiet uitmaak, vir bergingsdoeleindes. Sellontlading behels 'n anode wat 'n oksidasie-halfreaksie ondergaan wat positiewe litiumione vrystel, terwyl terselfdertyd negatief gelaaide elektrone deur 'n eksterne kring geskep word; tydens ontlading ondergaan die anode 'n oksidasie-halfreaksie wat positiewe litiumione produseer, terwyl negatief gelaaide elektrone deur die eksterne kring na die katode gedra word, waar die reduksie-halfreaksie plaasvind en elektriese stroom deur die eksterne kring vloei.
Daar is baie soorte, soos 'n 72 V litium-ioonbattery, 'n 12 V 20 Ah litiumbattery en 'n 20 Ah litiumbattery. Oksidasie-redoksie-reaksies moet by optimale temperatuur en toestande plaasvind; anders kan beduidende strukturele veranderinge die batterykapasiteit aansienlik verminder en die siklusvermoë verlaag (die maatstaf van hoeveel laai- en ontlaaibeurte 'n battery kan hanteer voordat die kapasiteit begin afneem), wat moontlik die interne seldruk verhoog en veiligheidsbedreigings vir mobiele toestelle soos tablette en slimfone inhou.
