Princípy chemickej reakcie lítiových batérií
Lítiové batérie sa zvyčajne delia do dvoch kategórií:
Lítium-iónová batéria: Lítium-iónová batéria je vo všeobecnosti batéria, ktorá používa oxid kovu zliatiny lítia ako materiál kladnej elektródy, grafit ako materiál zápornej elektródy a nevodný elektrolyt.
Lítiová kovová batéria: Lítiová kovová batéria je vo všeobecnosti batéria, ktorá používa oxid manganičitý ako materiál kladnej elektródy, kovové lítium alebo jeho zliatinový kov ako materiál zápornej elektródy a používa nevodný roztok elektrolytu.
Lítiová kovová batéria
Lítiové kovové batérie sú typom batérie, ktorá používa lítium kov alebo zliatinu lítia ako materiál zápornej elektródy a používa nevodný roztok elektrolytu. Najstaršia lítiová batéria používala nasledujúcu reakciu: Li+MnO2=LiMnO2, reakcia je oxidačno-redukčná reakcia, výboj.
Lítium-iónová batéria
kladná elektróda
Katódový materiál: Existuje veľa dostupných katódových materiálov a väčšina súčasných bežných produktov používa fosforečnan lítno-železitý. Porovnanie rôznych materiálov katód:
LiCoO2 3,7 V 140 mAh/g
Li2Mn2O4 4,0 V 100 mAh/g
LiFePO4 3,3 V 100 mAh/g
Li2FePO4F 3,6 V 115 mAh/g
Fosforečnan lítno-železitý
Pozitívna elektródová reakcia: Lítiové ióny sú interkalované počas vybíjania a lítiové ióny sú deinterkalované počas nabíjania. Pri nabíjaní: LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- Pri vybíjaní: Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- → LiFePO4
Materiál anódy: väčšinou sa používa grafit. Nový výskum zistil, že titanát môže byť lepším materiálom. Negatívna reakcia: Lítiové ióny sú deinterkalované počas vybíjania a lítiové ióny sú vložené počas nabíjania. Pri nabíjaní: xLi+ + xe- + 6C → LixC6 Pri vybíjaní: LixC6 → xLi+ + xe- + 6C
Oxid lítno-kobaltový
Reakcia na kladnej elektróde je:
LiCoO2=Náboj=Li1-xCoO2+XLi+ + Xe-
Li1-xCoO2+XLi+ + Xe-=výboj=LiCoO2
Reakcia na zápornej elektróde je:
6C{{1}}XLi+ + Xe-=Charge=LixC6
LixC6=výboj=6C{{2}}XLi+ + Xe-
