ionos lítium akkumulátor

az ionos lítium akkumulátor a laptopoktól és mobiltelefonoktól kezdve a hibrid és elektromos autókig a legkülönbözőbb eszközök és járművek nélkülözhetetlen alkatrészévé vált. Előnyeik közé tartozik a nagy energiasűrűség, az újratölthetőség és a könnyű súly (akár 70%-vel könnyebb, mint az ólomsavas akkumulátorok); a fokozott biztonság anélkül, hogy mérgező melléktermékeket termelnének, mint az ólomsavas akkumulátorok; továbbá nem termelnek mérgező melléktermékeket, mint az ólomsavas akkumulátorok; ezért a gyártóik fáradhatatlanul dolgoznak a jobb katód/anód anyagok, szilárd elektrolitok fejlesztésén, amelyek biztosítják a nagy kapacitású akkumulátorokat az akkumulátorokon belüli biztonságos használathoz - csak hogy megőrizzék ezeket az előnyöket!

A legújabb innovációk közé tartozik egy ionos lítium akkumulátor, amely elektrolitként poli(ionos folyadékot) használ, ahelyett, hogy illékony szerves oldószereket, például a jelenlegi LIB-ekben használt kobaltot használná elektrolit anyagként. Ez a forradalmi fejlesztés nagyobb energiasűrűséget ígér alacsonyabb költségek mellett, csökkentett függőséggel a drága és problémás fémektől, mint például a ma használatos kobalt.

Az ionos lítium akkumulátorok anódból, katódból, szeparátorból és elektrolitból állnak; az anód tárolja a lítiumionokat, míg a katód elektrontároló térként működik; míg a szeparátor blokkolja az elektronok áramlását az akkumulátoron belül. Végül egy elektrolit szállítja a pozitív töltésű lítiumionokat az anód és a katód között a kisütés során, majd töltés során vissza az anódhoz az egyszerre zajló interkalációs/deinterkalációs folyamatok révén - ezt a folyamatot szaknyelven interkalációnak/deinterkalációnak nevezik.

A jellemzően grafitból álló anódot egy nem gyúlékony fémszulfidokból vagy -nitridekből álló katóddal kombinálják, hogy a lítiumionokat interkalációval tárolják, ahol azok fizikailag beágyazódnak az ömlesztett grafitot alkotó 2D szénrétegek közé, tárolási céllal. A cella kisütése egy anódot foglal magában, amely oxidációs félreakciónak megy keresztül, amely pozitív lítiumionokat szabadít fel, miközben egyidejűleg negatív töltésű elektronokat hoz létre a külső áramkörön keresztül; a kisütés során az anód oxidációs félreakciónak megy keresztül, amely pozitív lítiumionokat hoz létre, míg a negatív töltésű elektronok a külső áramkörön keresztül a katódhoz kerülnek, ahol redukciós félreakció zajlik, és elektromos áram folyik a külső áramkörön keresztül.

Sokféle van, például 72v lítium-ion akkumulátor, 12 voltos 20ah lítium akkumulátor, 20ah lítium akkumulátor. Az oxidációs-redukciós reakcióknak optimális hőmérsékleten és körülmények között kell lejátszódniuk; ellenkező esetben a jelentős szerkezeti változások jelentősen csökkenthetik az akkumulátor kapacitását és csökkenthetik a ciklikusságát (az a mérték, hogy hány töltést és kisütést képes kezelni egy akkumulátor, mielőtt a kapacitása csökkenni kezd), potenciálisan növelve a cellák belső nyomását, ami biztonsági veszélyeket jelent a mobileszközökre, például a táblagépekre és az okostelefonokra.