baterie ionică cu litiu
Bateria ionică cu litiu a devenit o componentă indispensabilă într-o mare varietate de dispozitive și vehicule, de la laptopuri și telefoane mobile la mașini hibride și electrice. Avantajele lor variază de la densitatea energetică ridicată, reîncărcabilitate și greutate redusă (cu până la 70% mai ușoare decât bateriile cu plumb-acid); siguranță sporită fără a produce subproduse toxice precum bateriile cu plumb-acid; în plus, ele nu produc subproduse toxice precum bateriile cu plumb-acid; astfel, producătorii lor lucrează neobosit pentru a dezvolta materiale catodice/anodice mai bune, electroliți solizi care asigură baterii de mare capacitate pentru utilizarea în siguranță în cadrul bateriilor - doar pentru a menține aceste avantaje!
Inovațiile recente includ o baterie ionică cu litiu care utilizează poli(lichid ionic) ca electrolit în loc să utilizeze solvenți organici volatili precum cobaltul din LIB-urile actuale ca material electrolitic. Această evoluție revoluționară promite densități energetice mai mari la costuri mai mici, cu o dependență redusă de metale costisitoare și problematice, cum ar fi cobaltul care se găsește în LIB-urile actuale.
bateriile ionice cu litiu constau dintr-un anod, un catod, un separator și un electrolit; anodul stochează ionii de litiu, în timp ce catodul acționează ca un spațiu de stocare a electronilor; în timp ce un separator blochează fluxul de electroni în interiorul bateriei. În cele din urmă, un electrolit transportă ioni de litiu încărcați pozitiv între anod și catod în timpul descărcării și înapoi la anod în timpul încărcării prin procese de intercalare/deintercalare care au loc simultan - acest proces este cunoscut sub denumirea de intercalare/deintercalare în termeni tehnici.
Un anod compus de obicei din material grafit este combinat cu un catod realizat din sulfuri sau nitruri metalice neinflamabile pentru a stoca ioni de litiu prin intercalare, unde aceștia sunt încorporați fizic între straturile 2D de carbon care alcătuiesc grafitul în vrac, în scopuri de stocare. Descărcarea celulelor implică un anod care suferă o semireacție de oxidare care eliberează ioni de litiu pozitivi, creând în același timp electroni încărcați negativ prin circuitele externe; în timpul descărcării, anodul suferă o semireacție de oxidare care produce ioni de litiu pozitivi, în timp ce electronii încărcați negativ sunt transportați prin circuitul extern la catod, unde are loc o semireacție de reducere și curentul electric trece prin circuitul extern.
Există mai multe tipuri, cum ar fi bateria litiu-ion de 72v, bateria litiu de 12 volți 20ah, bateria litiu de 20ah. Reacțiile de oxidare-reducere trebuie să aibă loc la temperatura și în condițiile optime; în caz contrar, modificările structurale semnificative ar putea reduce semnificativ capacitatea bateriei și ar putea scădea ciclabilitatea acesteia (măsura numărului de încărcări și descărcări pe care o baterie le poate suporta înainte ca capacitatea sa să înceapă să scadă), crescând potențial presiunea internă a celulei, ceea ce reprezintă o amenințare la adresa siguranței dispozitivelor mobile precum tabletele și smartphone-urile.
