Pagrindiniai ličio baterijų komponentai

• Pagrindinius ličio akumuliatoriaus komponentus daugiausia sudaro šios keturios dalys:

1. Teigiamas elektrodas (katodas):Ličio metalo oksido medžiagos, tokios kaip ličio kobalto oksidas (Licoo ₂), ličio geležies fosfatas (LIFEPO ₄) arba trišalės medžiagos (tokios kaip NCM: ličio nikelio kobalto mangano oksidas).
2. Neigiamas elektrodas (anodas):Paprastai naudojamas grafitas (anglies medžiaga), o ličio jonai įkrovimo metu įterpiami tarp grafito sluoksnių.
3. Elektrolitas:Organinis tirpalas, kuriame yra ličio druskos (pvz., LIPF ₆) kaip terpę ličio jonų migracijai.
4. Diafragma:Porėta polimero plėvelė (pvz., Polietilenas/polipropilenas), leidžianti ličio jonams praeiti pro, tačiau apsaugo nuo tiesioginio elektronų srauto, užkertant kelią trumpiems jungimams.

• Pagrindinės charakteristikos

1. Didelio energijos tankis:Ličio kiekis turi nedidelį atominį svorį, didelį oksidacijos mažinimo potencialą ir gali kaupti didelį kiekį energijos masei/tūriui.
2. Nėra atminties efekto:gali būti apmokestinamas ir išleistas bet kuriuo metu, nepadarant įtakos pajėgumams.
3. Žemas savęs išleidimo greitis:Mėnesio savaiminio išleidimo greitis yra apie 12%, o tai yra geriau nei nikelio vandenilio baterijos.
4. Ciklo gyvenimas:Paprastai 500–2000 įkrovimo išmetimo ciklai (priklausomai nuo medžiagos ir projektavimo).

• Saugumas ir iššūkiai

1. Šilumos Runavos rizika:

Dėl per didelio įkrovimo, aukštos temperatūros ar fizinių pažeidimų elektrolitų skilimas gali sukelti diafragmos plyšimą, trumpą jungimą ar net ugnį (pvz., Ličio kobalto oksido baterijos).
2. Tobulinimo kryptis:

(1) Naudokite stabilesnes teigiamas elektrodų medžiagas (tokias kaip ličio geležies fosfato lifepo ₄).

(2) Optimizuokite elektrolitus (tokius kaip kieti elektrolitai).

(3) Pridėkite apsaugines grandines (BMS, akumuliatorių valdymo sistema).

• Santrauka:

Ličio baterijos pasiekia elektrinės ir cheminės energijos virsmą per grįžtamą ličio jonų migraciją tarp teigiamų ir neigiamų elektrodų. Dėl didelio energijos tankio ir ilgo ciklo laiko jis yra pagrindinės energijos technologijos nešiojamiems elektroniniams prietaisams, elektrinėms transporto priemonėms ir energijos kaupimo sistemoms. Ateities plėtros kryptys apima saugos (pvz., Kietojo kūno baterijų) gerinimą, išlaidų mažinimą ir energijos tankio padidėjimą.