Li-ion je baterija koja zahtijeva malo održavanja, što je prednost koju većina drugih kemikalija ne može iskoristiti.Baterija nema memoriju i ne treba je vježbati (namjerno potpuno pražnjenje) da bi bila u dobrom stanju.Samopražnjenje je manje od upola manje od sustava na bazi nikla i to pomaže primjenama mjerača goriva.Nazivni napon ćelije od 3,60 V može izravno napajati mobilne telefone, tablete i digitalne kamere, nudeći pojednostavljenja i smanjenje troškova u odnosu na dizajne s više ćelija.Nedostaci su potreba za zaštitnim krugovima za sprječavanje zlouporabe, kao i visoka cijena.
Vrste litij-ionskih baterija
Slika 1 ilustrira proces.
Li-ion je baterija koja zahtijeva malo održavanja, što je prednost koju većina drugih kemikalija ne može iskoristiti.Baterija nema memoriju i ne treba je vježbati (namjerno potpuno pražnjenje) da bi bila u dobrom stanju.Samopražnjenje je manje od upola manje od sustava na bazi nikla i to pomaže primjenama mjerača goriva.Nazivni napon ćelije od 3,60 V može izravno napajati mobilne telefone, tablete i digitalne kamere, nudeći pojednostavljenja i smanjenje troškova u odnosu na dizajne s više ćelija.Nedostaci su potreba za zaštitnim krugovima za sprječavanje zlouporabe, kao i visoka cijena.
Sonyjeva originalna litij-ionska baterija koristila je koks kao anodu (proizvod ugljena).Od 1997. većina proizvođača Li iona, uključujući Sony, prešli su na grafit kako bi postigli ravniju krivulju pražnjenja.Grafit je oblik ugljika koji ima dugotrajnu stabilnost ciklusa i koristi se u olovkama s olovkom.To je najčešći ugljični materijal, a slijede ga tvrdi i meki ugljik.Ugljik iz nanocijevi još nije pronašao komercijalnu upotrebu u Li-ionu jer ima tendenciju zapetljavanja i utjecaja na performanse.Budući materijal koji obećava poboljšanje performansi Li-iona je grafen.
Slika 2 ilustrira krivulju naponskog pražnjenja modernog Li-iona s grafitnom anodom i rane verzije koksa.
Isprobano je nekoliko aditiva, uključujući legure na bazi silicija, kako bi se poboljšala učinkovitost grafitne anode.Potrebno je šest atoma ugljika (grafita) da se vežu na jedan litijev ion;jedan atom silicija može se vezati na četiri iona litija.To znači da bi silicijska anoda teoretski mogla pohraniti preko 10 puta više energije od grafita, ali širenje anode tijekom punjenja predstavlja problem.Čiste silikonske anode stoga nisu praktične i samo 3-5 posto silicija obično se dodaje anodi na bazi silicija kako bi se postigao dobar vijek trajanja.
Korištenje nanostrukturiranog litij-titanata kao anodnog aditiva pokazuje obećavajući životni ciklus, dobre sposobnosti opterećenja, izvrsne performanse pri niskim temperaturama i vrhunsku sigurnost, ali specifična energija je niska, a cijena visoka.
Eksperimentiranje s katodnim i anodnim materijalom omogućuje proizvođačima jačanje intrinzičnih kvaliteta, ali jedno poboljšanje može ugroziti drugo.Takozvana "Energetska ćelija" optimizira specifičnu energiju (kapacitet) za postizanje dugog vremena rada, ali uz nižu specifičnu snagu;"Power Cell" nudi iznimnu specifičnu snagu, ali s manjim kapacitetom."Hybrid Cell" je kompromis i nudi pomalo oboje.
Proizvođači mogu relativno lako postići visoku specifičnu energiju i nisku cijenu dodavanjem nikla umjesto skupljeg kobalta, ali to ćeliju čini manje stabilnom.Dok se novoosnovano poduzeće može usredotočiti na visoku specifičnu energiju i nisku cijenu kako bi steklo brzo prihvaćanje na tržištu, sigurnost i trajnost ne mogu biti ugroženi.Renomirani proizvođači pridaju visoku važnost sigurnosti i dugovječnosti.
Većina litij-ionskih baterija ima sličan dizajn koji se sastoji od pozitivne elektrode od metalnog oksida (katode) koja je presvučena na aluminijski kolektor struje, negativne elektrode (anode) izrađene od ugljika/grafita presvučene bakrenim kolektorom struje, separatora i elektrolita napravljen od litijeve soli u organskom otapalu.Više informacija, molimo idite na teda battery.com.
Tablica 3 sažima prednosti i ograničenja Li-iona.
Vrijeme objave: 26. lipnja 2022