Li-ion - техникалық қызмет көрсетуі аз аккумулятор, бұл артықшылықты көптеген басқа химиялар айта алмайды.Батареяда жады жоқ және оны жақсы күйде ұстау үшін жаттығуды (әдейі толық зарядсыздандыру) қажет етпейді.Өздігінен разряд никель негізіндегі жүйелердің жартысынан аз және бұл отын өлшейтін қолданбаларға көмектеседі.3,60 В номиналды ұяшық кернеуі ұялы телефондарды, планшеттерді және сандық камераларды тікелей қуаттай алады, бұл көп ұялы конструкцияларға қарағанда жеңілдету мен шығындарды азайтуға мүмкіндік береді.Кемшіліктер теріс пайдалануды болдырмау үшін қорғаныс схемаларының қажеттілігі, сондай-ақ жоғары баға болып табылады.
Литий-ионды батареялардың түрлері
1-сурет процесті көрсетеді.
Li-ion - техникалық қызмет көрсетуі аз аккумулятор, бұл артықшылықты көптеген басқа химиялар айта алмайды.Батареяда жады жоқ және оны жақсы күйде ұстау үшін жаттығуды (әдейі толық зарядсыздандыру) қажет етпейді.Өздігінен разряд никель негізіндегі жүйелердің жартысынан аз және бұл отын өлшейтін қолданбаларға көмектеседі.3,60 В номиналды ұяшық кернеуі ұялы телефондарды, планшеттерді және сандық камераларды тікелей қуаттай алады, бұл көп ұялы конструкцияларға қарағанда жеңілдету мен шығындарды азайтуға мүмкіндік береді.Кемшіліктер теріс пайдалануды болдырмау үшін қорғаныс схемаларының қажеттілігі, сондай-ақ жоғары баға болып табылады.
Sony компаниясының бастапқы литий-ионды батареясы анод (көмір өнімі) ретінде коксты пайдаланды.1997 жылдан бастап литий-ионды өндірушілердің көпшілігі, соның ішінде Sony, разрядтың тегіс сызығына жету үшін графитке ауысты.Графит - ұзақ мерзімді цикл тұрақтылығына ие және қорғасын қарындаштарда қолданылатын көміртектің түрі.Бұл ең көп таралған көміртекті материал, одан кейін қатты және жұмсақ көміртектер.Нанотүтікше көміртектер литий-иондарда әлі коммерциялық пайдалануды таба алмады, өйткені олар шатасып, өнімділікке әсер етеді.Ли-ионның өнімділігін арттыруға уәде беретін болашақ материал - графен.
2-суретте графит аноды бар қазіргі заманғы литий-ионның кернеу разрядының қисығы және кокстың ерте нұсқасы көрсетілген.
Графит анодының өнімділігін арттыру үшін бірнеше қоспалар, соның ішінде кремний негізіндегі қорытпалар қолданылды.Бір литий ионымен байланысу үшін алты көміртегі (графит) атомы қажет;бір кремний атомы төрт литий ионымен байланыса алады.Бұл кремний анодының теориялық тұрғыда графиттен 10 есе көп энергияны сақтай алатынын білдіреді, бірақ зарядтау кезінде анодтың кеңеюі проблема болып табылады.Сондықтан таза силикон анодтары практикалық емес және жақсы цикл мерзіміне жету үшін кремний негізіндегі анодқа әдетте кремнийдің тек 3-5 пайызы қосылады.
Анодтық қоспа ретінде наноқұрылымды литий-титанатты пайдалану циклдің перспективалық қызмет ету мерзімін, жақсы жүктеме мүмкіндіктерін, төмен температурада тамаша өнімділікті және жоғары қауіпсіздікті көрсетеді, бірақ меншікті энергия төмен және құны жоғары.
Катодты және анодтық материалмен тәжірибе жасау өндірушілерге ішкі қасиеттерді нығайтуға мүмкіндік береді, бірақ бір жақсарту екіншісін бұзуы мүмкін.«Энергия ұяшығы» деп аталатын құрылғы ұзақ жұмыс уақытына жету үшін, бірақ төменгі меншікті қуатта нақты энергияны (қуатты) оңтайландырады;«Қуат ұяшығы» ерекше ерекше қуатты ұсынады, бірақ сыйымдылығы төмен.«Гибридті ұяшық» - бұл ымыраға келу және екеуінің де біразын ұсынады.
Өндірушілер қымбатырақ кобальттың орнына никельді қосу арқылы жоғары меншікті энергияға және төмен бағаға оңай қол жеткізе алады, бірақ бұл ұяшықты аз тұрақты етеді.Жаңадан бастаған компания нарықта тез қабылдану үшін жоғары ерекше энергия мен төмен бағаға назар аударуы мүмкін болса да, қауіпсіздік пен ұзақ мерзімділікке нұқсан келтіруге болмайды.Беделді өндірушілер қауіпсіздік пен ұзақ мерзімділікке жоғары тұтастықты қояды.
Ли-ионды аккумуляторлардың көпшілігі алюминий ток коллекторына қапталған металл оксиді оң электродтан (катод), мыс ток коллекторында қапталған көміртек/графиттен жасалған теріс электродтан (анод), сепаратордан және электролиттен тұратын ұқсас конструкцияға ие. органикалық еріткіштегі литий тұзынан жасалған.Қосымша ақпаратты teda battery.com сайтынан алыңыз.
3-кестеде Li-ионның артықшылықтары мен шектеулері жинақталған.
Жіберу уақыты: 26 маусым 2022 ж