іённая літый-іонная батарэя

Іённая літый-іонная батарэя стала незаменным кампанентам у самых розных прыладах і транспартных сродках, ад ноўтбукаў і мабільных тэлефонаў да гібрыдных і электрамабіляў. Яе перавагі ўключаюць высокую энергетычную шчыльнасць, магчымасць перазарадкі і малую вагу (на 70% лягчэйшая за свінцова-кіслотныя акумулятары); павышаная бяспека без выпрацоўкі таксічных адходаў, як гэта робяць свінцова-кіслотныя акумулятары; акрамя таго, яны не выпрацоўваюць таксічных адходаў, як свінцова-кіслотныя акумулятары; таму іх вытворцы нястомна працуюць над распрацоўкай лепшых катодных/анодных матэрыялаў, цвёрдых электралітаў, якія забяспечваюць высокаёмістыя акумулятары для бяспечнага выкарыстання — толькі для таго, каб захаваць гэтыя перавагі!

Сярод апошніх інавацый — іонная літый-іонная батарэя, якая выкарыстоўвае полі(іонную вадкасць) у якасці электраліту замест лятучых арганічных растваральнікаў, такіх як кобальт, што выкарыстоўваецца ў якасці электралітнага матэрыялу ў сучасных літый-іонных батарэях. Гэта рэвалюцыйная распрацоўка абяцае больш высокую энергетычную шчыльнасць пры меншых выдатках і з меншай залежнасцю ад дарагіх і праблемных металаў, такіх як кобальт, які змяшчаецца ў сённяшніх літый-іонных батарэях.

Іённыя літый-іонныя акумулятары складаюцца з анода, катода, дыфузара і электраліту; анод назапашвае літый-іоны, у той час як катод служыць месцам назапашвання электронаў; дыфузар блакуе рух электронаў унутры акумулятара. Нарэшце, электраліт перамяшчае станоўча зараджаныя літый-іёны паміж анодам і катадам падчас разрадкі і назад да анода падчас зарадкі праз працэсы ўстаўкі/выстаўкі, якія адбываюцца адначасова — гэты працэс у тэхнічным сэнсе вядомы як устаўка/выстаўка.

Анод, звычайна зроблены з графіту, спалучаецца з катодам з негаручых металічных сульфідаў або нітрыдаў для захоўвання літыевых іонаў шляхам устаўкі, пры якой яны фізічна ўбудоўваюцца паміж 2D-слоямі вугляроду, што складаюць масіўны графіт, у мэтах захоўвання. Пры разрадцы элемента харчавання анод падвяргаецца паўрэакцыі акіслення, у выніку якой вылучаюцца станоўчыя літый-іоны, а адначасова праз знешняе кола ствараюцца адмоўна зараджаныя электроны; падчас разрадкі анод падвяргаецца паўрэакцыі акіслення, якая выпрацоўвае станоўчыя літый-іоны, у той час як адмоўна зараджаныя электроны праз знешняе кола паступаюць да катода, дзе адбываецца паўрэакцыя звядзення і электрычны ток працякае праз знешняе кола.

Існуе шмат відаў, такіх як літый-іонная батарэя 72 В, літый-іонная батарэя 12 В 20 Аг, літый-іонная батарэя 20 Аг.  Рэакцыі акіслення-аднаўлення павінны адбывацца пры аптымальнай тэмпературы і ў аптымальных умовах; інакш значныя структурныя змены могуць значна знізіць ёмістасць акумулятара і паменшыць яго цыклаўстойлівасць (паказчык таго, колькі цыклаў зарадкі і разрадкі можа вытрымаць акумулятар, перш чым яго ёмістасць пачне зніжацца), што патэнцыйна можа павялічыць унутраны ціск у элементах, ствараючы пагрозу бяспецы для мабільных прылад, такіх як планшэты і смартфоны.