Li-ion është një bateri me mirëmbajtje të ulët, një avantazh që shumica e kimive të tjera nuk mund ta pretendojnë.Bateria nuk ka memorie dhe nuk ka nevojë të stërvitet (shkarkimi i plotë i qëllimshëm) për ta mbajtur atë në gjendje të mirë.Vetë-shkarkimi është më pak se gjysma e asaj të sistemeve të bazuara në nikel dhe kjo ndihmon aplikimet e matësve të karburantit.Tensioni nominal i celularit prej 3,60 V mund të fuqizojë drejtpërdrejt telefonat celularë, tabletët dhe kamerat dixhitale, duke ofruar thjeshtime dhe ulje të kostos mbi modelet me shumë qeliza.Disavantazhet janë nevoja për qarqe mbrojtëse për të parandaluar abuzimin, si dhe çmimi i lartë.
Llojet e baterive litium-jon
Figura 1 ilustron procesin.
Li-ion është një bateri me mirëmbajtje të ulët, një avantazh që shumica e kimive të tjera nuk mund ta pretendojnë.Bateria nuk ka memorie dhe nuk ka nevojë të stërvitet (shkarkimi i plotë i qëllimshëm) për ta mbajtur atë në gjendje të mirë.Vetë-shkarkimi është më pak se gjysma e asaj të sistemeve të bazuara në nikel dhe kjo ndihmon aplikimet e matësve të karburantit.Tensioni nominal i celularit prej 3,60 V mund të fuqizojë drejtpërdrejt telefonat celularë, tabletët dhe kamerat dixhitale, duke ofruar thjeshtime dhe ulje të kostos mbi modelet me shumë qeliza.Disavantazhet janë nevoja për qarqe mbrojtëse për të parandaluar abuzimin, si dhe çmimi i lartë.
Bateria origjinale e litium-jonit e Sony përdori koksin si anodë (produkt qymyri).Që nga viti 1997, shumica e prodhuesve të joneve të litiumit, përfshirë Sony, u zhvendosën në grafit për të arritur një kurbë shkarkimi më të sheshtë.Grafiti është një formë karboni që ka qëndrueshmëri afatgjatë të ciklit dhe përdoret në lapsat prej plumbi.Është materiali më i zakonshëm i karbonit, i ndjekur nga karbonët e fortë dhe të butë.Karbonet me nanotuba nuk kanë gjetur ende përdorim komercial në Li-ion pasi ato priren të ngatërrohen dhe të ndikojnë në performancën.Një material i ardhshëm që premton të përmirësojë performancën e Li-ionit është grafeni.
Figura 2 ilustron lakoren e shkarkimit të tensionit të një Li-joni modern me anodë grafiti dhe versionin e hershëm të koksit.
Janë provuar disa aditivë, duke përfshirë lidhjet me bazë silikoni, për të përmirësuar performancën e anodës së grafitit.Duhen gjashtë atome karboni (grafit) për t'u lidhur me një jon të vetëm litium;një atom i vetëm silikoni mund të lidhet me katër jone litium.Kjo do të thotë që anoda e silikonit teorikisht mund të ruajë mbi 10 herë energjinë e grafitit, por zgjerimi i anodës gjatë ngarkimit është një problem.Prandaj, anodat e pastra të silikonit nuk janë praktike dhe vetëm 3-5 përqind e silikonit shtohet në mënyrë tipike në anodën e një bazë silikoni për të arritur jetëgjatësi të mirë të ciklit.
Përdorimi i litium-titanatit me nano-strukturë si një shtesë anode tregon jetëgjatësi premtuese të ciklit, aftësi të mira ngarkese, performancë të shkëlqyer në temperaturë të ulët dhe siguri superiore, por energjia specifike është e ulët dhe kostoja është e lartë.
Eksperimentimi me materialin katodë dhe anodë i lejon prodhuesit të forcojnë cilësitë e brendshme, por një përmirësim mund të komprometojë një tjetër.E ashtuquajtura "Qeliza Energjetike" optimizon energjinë specifike (kapacitetin) për të arritur kohëzgjatje të gjata, por me fuqi specifike më të ulët;"Power Cell" ofron fuqi të jashtëzakonshme specifike, por me kapacitet më të ulët."Qeliza hibride" është një kompromis dhe ofron pak nga të dyja.
Prodhuesit mund të arrijnë relativisht lehtë një energji specifike të lartë dhe kosto të ulët duke shtuar nikel në vend të kobaltit më të shtrenjtë, por kjo e bën qelizën më pak të qëndrueshme.Ndërsa një kompani fillestare mund të fokusohet në energjinë e lartë specifike dhe çmimin e ulët për të fituar pranimin e shpejtë të tregut, siguria dhe qëndrueshmëria nuk mund të rrezikohen.Prodhuesit me reputacion vendosin integritet të lartë për sigurinë dhe jetëgjatësinë.
Shumica e baterive Li-jon ndajnë një dizajn të ngjashëm që përbëhet nga një elektrodë pozitive e oksidit metalik (katodë) që është e veshur në një kolektor rrymë alumini, një elektrodë negative (anodë) e bërë nga karboni/grafiti i veshur me një kolektor rryme bakri, një ndarës dhe elektrolit bërë nga kripa e litiumit në një tretës organik.Më shumë informacione, ju lutemi shkoni me teda battery.com.
Tabela 3 përmbledh avantazhet dhe kufizimet e Li-ionit.
Koha e postimit: Qershor-26-2022