bateri litium ionik
bateri litium ion telah menjadi komponen yang tidak dapat dipisahkan dalam pelbagai jenis peranti dan kenderaan, daripada komputer riba dan telefon bimbit hingga kereta hibrid dan elektrik. Kelebihan mereka termasuk ketumpatan tenaga yang tinggi, kebolehan dicas semula dan berat ringan (sehingga 70% lebih ringan daripada bateri asid plumbum); keselamatan yang dipertingkatkan tanpa menghasilkan sisa toksik seperti bateri asid plumbum; selain itu, mereka tidak menghasilkan sisa toksik seperti bateri asid plumbum; oleh itu, pengeluar mereka bekerja tanpa jemu untuk membangunkan bahan katod/anod yang lebih baik, elektrolit pepejal yang memastikan bateri berkapasiti tinggi untuk kegunaan selamat dalam bateri – semata-mata untuk mengekalkan kelebihan ini!
Inovasi terkini merangkumi bateri litium ionik yang menggunakan pol(cecair ionik) sebagai elektrolitnya, bukannya menggunakan pelarut organik meruap seperti kobalt dalam bateri litium ionik semasa. Pembangunan revolusioner ini menjanjikan ketumpatan tenaga yang lebih tinggi pada kos yang lebih rendah dengan pengurangan kebergantungan kepada logam mahal dan bermasalah seperti kobalt yang terdapat dalam bateri litium ionik hari ini.
Bateri litium ion terdiri daripada anoda, katoda, pemisah dan elektrolit; dengan anoda menyimpan ion litium manakala katoda bertindak sebagai ruang penyimpanan elektron; manakala pemisah menghalang aliran elektron dalam bateri. Akhirnya, elektrolit mengangkut ion litium bermuatan positif antara anoda dan katoda semasa pengosongan dan kembali ke anoda semasa pengecasan melalui proses interkalasi/deinterkalasi yang berlaku serentak – proses ini dikenali sebagai interkalasi/deinterkalasi dalam istilah teknikal.
Anoda yang biasanya diperbuat daripada bahan grafit digabungkan dengan katoda yang diperbuat daripada sulfida logam atau nitrida yang tidak mudah terbakar untuk menyimpan ion litium melalui interkalar, di mana ion-ion tersebut diselitkan secara fizikal di antara lapisan 2D karbon yang membentuk grafit pukal, untuk tujuan penyimpanan. Pengosongan sel melibatkan anoda yang mengalami separuh tindak balas pengoksidaan yang melepaskan ion litium positif sambil pada masa yang sama menghasilkan elektron bermuatan negatif melalui litar luaran; semasa pengosongan, anoda mengalami separuh tindak balas pengoksidaan yang menghasilkan ion litium positif manakala elektron bermuatan negatif dibawa melalui litar luaran ke katoda di mana separuh tindak balas pengurangan berlaku dan arus elektrik mengalir melalui litar luaran.
Terdapat banyak jenis, seperti bateri litium ion 72v, bateri litium 12 volt 20ah, bateri litium 20ah. Reaksi pengoksidaan-reduksi mesti berlaku pada suhu dan keadaan optimum; jika tidak, perubahan struktur yang ketara boleh mengurangkan kapasiti bateri dengan ketara dan menurunkan kitarannya (ukuran berapa kali pengecasan dan penyahcasaan yang boleh ditangani oleh bateri sebelum kapasiti mula berkurang), yang berpotensi meningkatkan tekanan dalaman sel dan menimbulkan ancaman keselamatan kepada peranti mudah alih seperti tablet dan telefon pintar.
