Přenosné elektronické výrobky používají jako zdroj energie baterie. S rychlým rozvojem přenosných produktů velmi vzrostla spotřeba různých baterií a bylo vyvinuto mnoho nových typů baterií. Kromě známých vysoce výkonných alkalických baterií, dobíjecích nikl-kadmiových baterií a nikl-vodíkových baterií jsou v posledních letech vyvinuty také lithiové baterie. Zde uvádíme především základní poznatky o lithiových bateriích. To zahrnuje jeho vlastnosti, hlavní parametry, význam modelu, rozsah použití a opatření pro použití a další velkokapacitní lithiové baterie.
Hustota energie různých typů baterií
Lithium je kovový prvek, jeho chemická značka je Li (jeho anglický název je lithium), je to stříbrno-bílý, velmi měkký, chemicky aktivní kov a je nejlehčí mezi kovy. Kromě uplatnění v jaderné energetice dokáže vyrábět také speciální slitiny, speciální skla (fluorescenční obrazovková skla používaná v televizorech) a lithiové baterie. V lithiových bateriích se používá jako anoda baterie.
Lithiové baterie se také dělí do dvou kategorií: nedobíjecí a dobíjecí. Nenabíjecí baterie se nazývají jednorázové baterie, které mohou přeměnit pouze chemickou energii na elektrickou energii najednou a nemohou obnovit elektrickou energii zpět na chemickou (nebo mají extrémně slabý redukční výkon). Nabíjecí baterie se nazývá sekundární baterie (také nazývaná akumulátorová baterie). Dokáže přeměnit elektrickou energii na chemickou a ukládat ji. Při použití přeměňuje chemickou energii na elektrickou energii. Je reverzibilní, jako hlavní rys elektrické energie chemické energie lithiové baterie.
Materiál kladné elektrody lithium-iontových baterií je obvykle složen z aktivních sloučenin lithia, zatímco záporná elektroda je uhlík se speciální molekulární strukturou. Hlavní složkou běžného materiálu kladné elektrody je LiCoO2. Při nabíjení elektrický potenciál aplikovaný na dva póly baterie nutí sloučeninu kladné elektrody uvolňovat ionty lithia, které jsou uloženy v uhlíku, ve kterém jsou molekuly záporné elektrody uspořádány do listové struktury. Během vybíjení se ionty lithia oddělují od uhlíku lamelární struktury a rekombinují se se sloučeninou kladné elektrody. Pohyb lithiových iontů vytváří současnou vysokokapacitní lithiovou baterii.
Ačkoli je princip chemické reakce velmi jednoduchý, ve skutečné průmyslové výrobě existuje mnoho praktických problémů, které je třeba vzít v úvahu: materiál kladné elektrody potřebuje přísady k udržení aktivity vícenásobného nabíjení a vybíjení a materiál záporné elektrody musí být navržen na úrovni molekulární struktury. Pojmout více iontů lithia; elektrolyt naplněný mezi kladnou a zápornou elektrodou musí mít kromě zachování stability také dobrou vodivost, aby se snížil vnitřní odpor baterie.
Přestože lithium-iontové baterie mají málokdy paměťový efekt jako nikl-kadmiové baterie, principem paměťového efektu je krystalizace a tato reakce se u lithiových baterií téměř nevyskytuje. Kapacita lithium-iontových baterií se však po opakovaném nabíjení a vybíjení bude stále snižovat a důvody jsou složité a různorodé. Jde především o změny v samotných pozitivních a negativních materiálech. Z molekulární úrovně se struktura děr kladných a záporných elektrod postupně zhroutí a zablokuje; z chemického hlediska je to aktivní pasivace pozitivních a negativních materiálů a vedlejší reakce se zdají být stabilní. Jiné sloučeniny. Fyzicky se materiál kladné elektrody postupně odlupuje. Stručně řečeno, počet lithiových iontů, které se mohou během nabíjení a vybíjení v baterii volně pohybovat, se nakonec sníží.
