Li-ion ir akumulators, kam nepieciešama zema apkope, un tā ir priekšrocība, ko vairums citu ķīmijas ražotāju nevar apgalvot.Akumulatoram nav atmiņas, un, lai saglabātu to labā formā, nav nepieciešama vingrošana (apzināta pilnīga izlāde).Pašizlāde ir mazāka par pusi mazāka nekā sistēmām, kuru pamatā ir niķelis, un tas palīdz degvielas mērīšanas lietojumprogrammām.Nominālais elementa spriegums 3,60 V var tieši darbināt mobilos tālruņus, planšetdatorus un digitālās kameras, piedāvājot vienkāršojumus un izmaksu samazinājumus, salīdzinot ar vairāku šūnu dizainu.Trūkumi ir nepieciešamība pēc aizsardzības ķēdēm, lai novērstu ļaunprātīgu izmantošanu, kā arī augstā cena.
Litija jonu akumulatoru veidi
1. attēlā parādīts process.
Li-ion ir akumulators, kam nepieciešama zema apkope, un tā ir priekšrocība, ko vairums citu ķīmijas ražotāju nevar apgalvot.Akumulatoram nav atmiņas, un, lai saglabātu to labā formā, nav nepieciešama vingrošana (apzināta pilnīga izlāde).Pašizlāde ir mazāka par pusi mazāka nekā sistēmām, kuru pamatā ir niķelis, un tas palīdz degvielas mērīšanas lietojumprogrammām.Nominālais elementa spriegums 3,60 V var tieši darbināt mobilos tālruņus, planšetdatorus un digitālās kameras, piedāvājot vienkāršojumus un izmaksu samazinājumus, salīdzinot ar vairāku šūnu dizainu.Trūkumi ir nepieciešamība pēc aizsardzības ķēdēm, lai novērstu ļaunprātīgu izmantošanu, kā arī augstā cena.
Sony oriģinālajā litija jonu akumulatorā kā anodu (ogļu izstrādājumu) tika izmantots kokss.Kopš 1997. gada lielākā daļa litija jonu ražotāju, tostarp Sony, ir pārgājuši uz grafītu, lai panāktu plakanāku izlādes līkni.Grafīts ir oglekļa forma, kurai ir ilgstoša cikla stabilitāte un ko izmanto svina zīmuļos.Tas ir visizplatītākais oglekļa materiāls, kam seko cietais un mīkstais ogleklis.Nanocaurules ogleklis vēl nav atrasts komerciālā lietošanā litija jonos, jo tiem ir tendence sapīties un ietekmēt veiktspēju.Nākotnes materiāls, kas sola uzlabot litija jonu veiktspēju, ir grafēns.
2. attēlā parādīta mūsdienu litija jonu ar grafīta anodu un agrīnās koksa versijas sprieguma izlādes līkne.
Lai uzlabotu grafīta anoda veiktspēju, ir izmēģinātas vairākas piedevas, tostarp sakausējumi uz silīcija bāzes.Ir nepieciešami seši oglekļa (grafīta) atomi, lai saistīties ar vienu litija jonu;viens silīcija atoms var saistīties ar četriem litija joniem.Tas nozīmē, ka silīcija anods teorētiski varētu uzglabāt vairāk nekā 10 reizes lielāku enerģiju nekā grafīts, taču anoda izplešanās uzlādes laikā ir problēma.Tāpēc tīri silikona anodi nav praktiski, un tikai 3–5 procenti silīcija parasti tiek pievienoti anodam uz silīcija bāzes, lai nodrošinātu labu cikla kalpošanas laiku.
Nanostrukturēta litija titanāta izmantošana kā anoda piedeva parāda daudzsološu cikla kalpošanas laiku, labas slodzes spējas, izcilu veiktspēju zemā temperatūrā un izcilu drošību, taču īpatnējā enerģija ir zema un izmaksas ir augstas.
Eksperimentēšana ar katoda un anoda materiāliem ļauj ražotājiem stiprināt būtiskās īpašības, taču viens uzlabojums var apdraudēt citu.Tā sauktā “enerģijas šūna” optimizē īpatnējo enerģiju (jaudu), lai sasniegtu ilgu darbības laiku, bet ar mazāku īpatnējo jaudu;"Power Cell" piedāvā izcilu specifisku jaudu, bet ar mazāku jaudu."Hibrīda šūna" ir kompromiss un piedāvā mazliet abus.
Ražotāji var salīdzinoši viegli sasniegt augstu īpatnējo enerģiju un zemas izmaksas, pievienojot niķeli dārgākā kobalta vietā, taču tas padara šūnu mazāk stabilu.Lai gan jaunizveidots uzņēmums var koncentrēties uz augstu īpatnējo enerģiju un zemu cenu, lai ātri pieņemtu tirgū, drošību un izturību nevar apdraudēt.Cienījami ražotāji augstu vērtē drošību un ilgmūžību.
Lielākajai daļai litija jonu akumulatoru ir līdzīgs dizains, kas sastāv no metāla oksīda pozitīva elektroda (katoda), kas ir pārklāts uz alumīnija strāvas kolektora, negatīva elektroda (anoda), kas izgatavots no oglekļa/grafīta, kas pārklāts uz vara strāvas kolektora, separatora un elektrolīta. izgatavots no litija sāls organiskā šķīdinātājā.Plašāka informācija, lūdzu, dodieties uz teda battery.com.
3. tabulā ir apkopotas litija jonu priekšrocības un ierobežojumi.
Publicēšanas laiks: 26. jūnijs 2022