Літый-іённы акумулятар не патрабуе абслугоўвання, гэта перавага, на якую не можа прэтэндаваць большасць іншых хімікатаў.Акумулятар не мае памяці і не мае патрэбы ў нагрузцы (наўмыснай поўнай разрадцы), каб падтрымліваць яго ў добрым стане.Самаразрад менш чым удвая меншы, чым у сістэм на аснове нікеля, і гэта дапамагае прымяненню датчыкаў паліва.Намінальнае напружанне элемента 3,60 В можа непасрэдна сілкаваць мабільныя тэлефоны, планшэты і лічбавыя камеры, прапаноўваючы спрашчэнне і зніжэнне выдаткаў у параўнанні з канструкцыямі з некалькімі элементамі.Недахопы - неабходнасць ахоўных ланцугоў для прадухілення злоўжыванняў, а таксама высокі кошт.
Віды літый-іённых акумулятараў
Малюнак 1 ілюструе працэс.
Літый-іённы акумулятар не патрабуе абслугоўвання, гэта перавага, на якую не можа прэтэндаваць большасць іншых хімікатаў.Акумулятар не мае памяці і не мае патрэбы ў нагрузцы (наўмыснай поўнай разрадцы), каб падтрымліваць яго ў добрым стане.Самаразрад менш чым удвая меншы, чым у сістэм на аснове нікеля, і гэта дапамагае прымяненню датчыкаў паліва.Намінальнае напружанне элемента 3,60 В можа непасрэдна сілкаваць мабільныя тэлефоны, планшэты і лічбавыя камеры, прапаноўваючы спрашчэнне і зніжэнне выдаткаў у параўнанні з канструкцыямі з некалькімі элементамі.Недахопы - неабходнасць ахоўных ланцугоў для прадухілення злоўжыванняў, а таксама высокі кошт.
У арыгінальнай літый-іённай батарэі Sony у якасці анода выкарыстоўваўся кокс (вугальны прадукт).З 1997 года большасць вытворцаў літый-іёнаў, у тым ліку Sony, перайшлі на графіт, каб атрымаць больш плоскую крывую разраду.Графіт - гэта форма вугляроду, якая мае доўгатэрміновую цыклічную стабільнасць і выкарыстоўваецца ў алоўках.Гэта найбольш распаўсюджаны вугляродны матэрыял, за якім ідуць цвёрды і мяккі вуглярод.Вугляроды з нанатрубкі яшчэ не знайшлі камерцыйнага выкарыстання ў літый-іённых, паколькі яны, як правіла, заблытваюцца і ўплываюць на прадукцыйнасць.Будучы матэрыял, які абяцае палепшыць прадукцыйнасць Li-ion, - гэта графен.
Малюнак 2 ілюструе разрадную крывую напружання сучаснага літый-іённага з графітавым анодам і ранняй коксавай версіі.
Для павышэння прадукцыйнасці графітавага анода было апрабавана некалькі дадаткаў, у тым ліку сплавы на аснове крэмнія.Патрабуецца шэсць атамаў вугляроду (графіту), каб звязацца з адным іёнам літыя;адзін атам крэмнія можа звязвацца з чатырма іёнамі літыя.Гэта азначае, што крэмніевы анод тэарэтычна можа назапашваць у 10 разоў больш энергіі, чым графіт, але пашырэнне анода падчас зарадкі з'яўляецца праблемай.Такім чынам, чыстыя сіліконавыя аноды непрактычныя, і толькі 3-5 працэнтаў крэмнію звычайна дадаюць у анод на аснове крэмнію для дасягнення доўгага тэрміну службы.
Выкарыстанне нанаструктураванага тытаната літыя ў якасці аноднай дабаўкі паказвае шматспадзеўны тэрмін службы, добрую здольнасць да нагрузак, выдатныя характарыстыкі пры нізкіх тэмпературах і высокую бяспеку, але ўдзельная энергія нізкая, а кошт высокі.
Эксперыменты з матэрыялам катода і анода дазваляюць вытворцам узмацніць унутраныя якасці, але адно паляпшэнне можа паставіць пад пагрозу іншае.Так званая «энергетычная ячэйка» аптымізуе ўдзельную энергію (ёмістасць) для дасягнення працяглага часу працы, але пры меншай удзельнай магутнасці;«Power Cell» прапануе выключную ўдзельную магутнасць, але пры меншай магутнасці.«Гібрыдная клетка» з'яўляецца кампрамісам і прапануе патроху абодвух.
Вытворцы могуць адносна лёгка дасягнуць высокай удзельнай энергіі і нізкага кошту, дадаючы нікель замест даражэйшага кобальту, але гэта робіць элемент менш стабільным.У той час як кампанія-пачатковец можа засяродзіцца на высокай удзельнай энергіі і нізкай цане, каб атрымаць хуткае прызнанне на рынку, бяспека і даўгавечнасць не могуць быць парушаны.Аўтарытэтныя вытворцы надаюць вялікую ўвагу бяспецы і даўгавечнасці.
Большасць літый-іённых акумулятараў мае падобную канструкцыю, якая складаецца з металааксіднага станоўчага электрода (катода), які нанесены на алюмініевы токапрыёмнік, адмоўнага электрода (анода), вырабленага з вугляроду/графіту, нанесенага на медны токакалетар, сепаратара і электраліта з солі літыя ў арганічным растваральніку.Больш інфармацыі, калі ласка, перайдзіце на teda battery.com.
Табліца 3 абагульняе перавагі і абмежаванні Li-ion.
Час публікацыі: 26 чэрвеня 2022 г