ионно-литиевая батарея

Ионно-литиевые батареи стали незаменимым компонентом в самых разных устройствах и транспортных средствах - от ноутбуков и мобильных телефонов до гибридных и электромобилей. Их преимущества заключаются в высокой плотности энергии, возможности перезарядки и малом весе (до 70% легче свинцово-кислотных батарей); повышенной безопасности без образования токсичных побочных продуктов, как у свинцово-кислотных батарей; кроме того, они не производят токсичных побочных продуктов, как свинцово-кислотные батареи; поэтому их производители неустанно работают над созданием лучших материалов катода/анода, твердых электролитов, обеспечивающих высокую емкость батарей и безопасное использование внутри батарей - только для того, чтобы сохранить эти преимущества!

Среди последних инноваций - ионная литиевая батарея, в которой в качестве электролита используется поли(ионная жидкость) вместо летучих органических растворителей, таких как кобальт в современных LIB, в качестве материала электролита. Эта революционная разработка обещает более высокую плотность энергии при меньших затратах и снижении зависимости от дорогих и проблемных металлов, таких как кобальт, используемых в современных LIB.

Ионные литиевые батареи состоят из анода, катода, сепаратора и электролита; анод хранит ионы лития, а катод служит местом для хранения электронов, в то время как сепаратор блокирует поток электронов внутри батареи. Наконец, электролит переносит положительно заряженные ионы лития между анодом и катодом во время разрядки и обратно к аноду во время зарядки посредством процессов интеркаляции/деинтеркаляции, которые происходят одновременно - этот процесс известен как интеркаляция/деинтеркаляция в технических терминах.

Анод, обычно состоящий из графитового материала, сочетается с катодом из сульфидов или нитридов негорючих металлов для хранения ионов лития путем интеркаляции, когда они физически встраиваются между двумерными слоями углерода, составляющими объемный графит, для целей хранения. При разряде ячейки анод подвергается полуреакции окисления, в результате которой высвобождаются положительные ионы лития и одновременно образуются отрицательно заряженные электроны; во время разряда анод подвергается полуреакции окисления, в результате которой образуются положительные ионы лития, а отрицательно заряженные электроны переносятся по внешней цепи к катоду, где происходит полуреакция восстановления и по внешней цепи течет электрический ток.

Существует множество видов, например, литий-ионный аккумулятор 72v, литиевый аккумулятор 12 вольт 20ah, литиевый аккумулятор 20ah. Окислительно-восстановительные реакции должны происходить при оптимальной температуре и условиях, иначе значительные структурные изменения могут значительно снизить емкость батареи и уменьшить ее цикличность (показатель того, сколько зарядов и разрядов может выдержать батарея, прежде чем ее емкость начнет уменьшаться), что может привести к увеличению внутреннего давления элементов, представляя угрозу безопасности мобильных устройств, таких как планшеты и смартфоны.