jona litiona baterio
Jona litia baterio fariĝis nemalhavebla komponanto en vasta gamo da aparatoj kaj veturiloj, de porteblaj komputiloj kaj poŝtelefonoj ĝis hibridaj kaj elektraj aŭtoj. Iliaj avantaĝoj inkluzivas altan energidensecon, reŝargeblecon kaj malpezan pezon (ĝis 70% pli malpeza ol plumbo-acidaj baterioj); pliigitan sekurecon sen produkti toksajn kromproduktojn kiel faras plumbo-acidaj baterioj; krome ili ne produktas toksajn kromproduktojn kiel faras plumbo-acidaj baterioj; tial iliaj fabrikantoj senlace laboras por evoluigi pli bonajn katodo-/anodo-materialojn, solidajn elektrodojn kiuj certigas altkapacitajn bateriojn por sekura uzo ene de baterioj – nur por konservi ĉi tiujn avantaĝojn!
Lastatempaj novigoj inkluzivas jonan litian baterion, kiu uzas polimero de jona likvaĵo kiel elektroliton anstataŭ volatilaj organikaj solviloj, kiel kobalto, uzataj en nuntempaj litiaj jonaj baterioj. Ĉi tiu revolucia evoluo promesas pli altajn energidensecojn je pli malaltaj kostoj kun reduktita dependeco de multekostaj kaj ĝenaj metaloj, kiel kobalto, troveblaj en hodiaŭaj litiaj jonaj baterioj.
Jonaj litiaj baterioj konsistas el anodo, katodo, separilo kaj elektrolito; la anodo stokas litiajn jonojn dum la katodo funkcias kiel elektronstokejo; dum separilo blokas elektronfluon ene de la baterio. Fine, elektrolyto transportas pozitive ŝargitajn litio-jonojn inter anodo kaj katodo dum malŝargado kaj reen al la anodo dum ŝargado per interkalaj/deinterkalaj procezoj, kiuj okazas samtempe – ĉi tiu procezo estas teknike konata kiel interkalado/deinterkalado.
Anodo, tipe el grafita materialo, estas kombinita kun katodo el nebrulaj metalaj sulfidoj aŭ nitridoj por stoki litio-jonojn per interkalado, kie ili estas fizike enmetitaj inter 2D-tavoloj de karbono, kiuj konsistigas la masan grafiton, por stokadaj celoj. La elŝarĝo de ĉelo implikas anodon, kiu spertas oksigan duonreagon liberigante pozitivajn litio-jonojn dum samtempe kreante negative ŝargitajn elektronojn tra ekstera cirkvito; dum la elŝarĝo la anodo spertas oksigan duonreagon produktante pozitivajn litio-jonojn dum negative ŝargitaj elektronoj estas kondukitaj tra ekstera cirkvito al la katodo, kie okazas redukta duonreago kaj elektra kurento fluas tra la ekstera cirkvito.
Estas multaj specoj, kiel ekzemple 72 V litia-jonbaterio, 12 V 20 Ah litia baterio, 20 Ah litia baterio. Oksidigo-reduktaj reagoj devas okazi ĉe optimuma temperaturo kaj kondiĉoj; alie, signifaj strukturaj ŝanĝoj povus signife redukti la baterian kapaciton kaj malpliigi ĝian cikleblecon (la mezuro de kiom da ŝarĝoj kaj malŝarĝoj baterio povas elteni antaŭ ol ĝia kapacito komencas malpliiĝi), eble pliigante la internan premon de la ĉelo kaj prezentante sekurecajn minacojn al porteblaj aparatoj kiel tabulkomputiloj kaj inteligentaj telefonoj.
