Štyri komponenty lítium-iónovej batérie
Mnoho domácich spotrebičov sa v súčasnosti snaží vydať bezdrôtové tyčové vysávače.
Mnoho ľudí toto zariadenie zbožňuje, pretože je dostatočne ľahké na to, aby ho mohli používať aj malé deti, pričom má stále vynikajúcu saciu silu.
Vďaka lítium-iónovým batériám bolo možné z veľkej časti vytvoriť bezdrôtové vysávače.
Vysoká hustota energie a pritom ľahké Li-ion batérie sú efektívnejšie a majú vyššiu kapacitu ako bežné batérie.
sa často používajú v rôznych oblastiach vrátane elektrického náradia, systémov na skladovanie energie, malých spotrebičov a IT zariadení.
ako aj elektromobily.
Dnes sa pozrime na Li-ion batérie zhora nadol.
Katóda, anóda, elektrolyt a lítium-iónová batéria pozostávajú zo štyroch komponentov.
Oddeľovač
Katóda, anóda, elektrolyt a separátor sú štyri základné komponenty lítium-iónovej batérie.
Li-ion batéria potrebuje každý jeden komponent, pretože nemôže fungovať, ak jeden z nich chýba.
„Katóda“ lítium-iónovej batérie ovplyvňuje jej kapacitu a napätie.
Lítium v lítium-iónovej batérii podlieha chemickým procesom na výrobu energie.
Z tohto dôvodu sa lítium prirodzene zavádza do batérie a oblasť, kde sa lítium nachádza, je známa ako „katóda“.
Oxid lítny sa používa na katódy, pretože lítium vo svojej elementárnej forme, ktorá pozostáva z lítia a kyslíka, je nestabilné.
Pojem "aktívny materiál" sa vzťahuje na látku, ako je oxid lítny, ktorý blokuje elektródovú reakciu skutočnej batérie.
Inými slovami, oxid lítny slúži ako aktívna zložka v katóde lítium-iónovej batérie.
Tenkú hliníkovú fóliu použitú na podopretie potiahnutého rámu katódy môžete vidieť, keď sa na katódu pozriete zblízka.
použitím zmesi účinnej látky, vodivej prísady a spojiva.
V účinnej látke sú prítomné lítiové ióny a na zlepšenie vodivosti sa pridáva vodivá prísada;
Okrem toho spojivo slúži ako lepidlo, ktoré pomáha pri správnej adhézii vodivého aditíva a aktívneho materiálu k hliníkovému substrátu.
Vlastnosti batérie sú výrazne ovplyvnené katódou.
pretože typ aktívneho materiálu katódy ovplyvňuje napätie a kapacitu batérie.
Kapacita sa zvyšuje s množstvom prítomného lítia a napätie stúpa s veľkosťou potenciálneho rozdielu medzi katódou a anódou.
V závislosti od druhu je potenciálny rozdiel medzi anódami a katódami zvyčajne malý pre anódy a trochu významný pre katódy.
V dôsledku toho je katóda rozhodujúca pri určovaní napätia batérie.
"Anóda" prenáša elektróny po drôte.
Anódový substrát je rovnako ako katóda pokrytý aktívnym materiálom.
Funkciou aktívnej látky anódy je umožniť prechod elektrického prúdu cez vonkajší obvod.
Lítiové ióny emitované z katódy sa pritom môžu reverzibilne absorbovať alebo uvoľňovať.
Lítiové ióny sa pri nabíjaní batérie uchovávajú v anóde, nie v katóde.
Keď sú teraz katóda a anóda spojené vodivým drôtom (vo vybitom stave),
Elektrolyt prirodzene umožňuje lítiovým iónom vrátiť sa do katódy,
a oddelené elektróny lítiových iónov (e-) prúdia po drôte pri výrobe energie.
Použitie stabilne štruktúrovaného grafitu na anódy a povlak aktívneho materiálu na anódovom substráte
spojivo a vodivá prísada.
Ideálne vlastnosti grafitu, konkrétne jeho štrukturálna stabilita a nízka elektrochemická reaktivita,
Materiál sa považuje za vhodný na použitie ako anóda vzhľadom na jeho cenovú dostupnosť a kapacitu na uloženie veľkého množstva lítiových iónov.
„Elektrolyt“ umožňuje výlučne pohyblivosť iónov.
Pri diskusii o katóde a anóde sa hovorilo, že lítiové ióny prúdia cez elektrolyt.
a drôt je naplnený elektrónmi.
Je to nevyhnutné na to, aby batéria spotrebovávala energiu.
Nebudeme môcť používať elektrinu a naša bezpečnosť bude ohrozená, ak ióny prejdú cez elektrolyt.
Prvok, ktorý plní túto zásadnú funkciu, je elektrolyt.
Funguje ako vedenie, ktoré umožňuje iba lítiovým iónom cestovať tam a späť medzi katódou a anódou.
Pre elektrolyt sa primárne používajú materiály s vysokou iónovou vodivosťou, takže ióny lítia sa môžu ľahko pohybovať tam a späť.
V elektrolyte sú soli, rozpúšťadlá a prísady.
Lítiové ióny prechádzajú cez soli, ktoré sú rozpustené v organických kvapalinách nazývaných rozpúšťadlá.
a na určité účely sa aditíva zavádzajú v obmedzených množstvách.
Tento spôsob výroby elektrolytu bráni prechodu elektrónov a umožňuje iba prúdenie iónov k elektródam.
Okrem toho druh elektrolytu ovplyvňuje, ako rýchlo migrujú lítiové ióny.
Preto je možné použiť iba elektrolyty, ktoré spĺňajú prísne požiadavky.
"Separátor," nepriepustná priečka oddeľujúca katódu a anódu
Elektrolyt a separátor určujú bezpečnosť batérie, zatiaľ čo katóda a anóda určujú základný výkon batérie.
Separátor udržuje katódu a anódu oddelené tým, že pôsobí ako fyzická bariéra.
Starostlivo umožňuje iba iónom prechádzať cez vnútorný malý otvor, pričom bráni priamemu prechodu elektrónov.
Musí teda spĺňať všetky fyzikálne a elektrochemické požiadavky.
Dnešné separátory zo syntetickej živice, ako je polyetylén (PE) a polypropylén (PP), sú komerčne dostupné.
Preskúmali sme štyri kľúčové faktory, ktoré ovplyvňujú doterajšiu funkčnosť lítium-iónových batérií.
V súčasnosti spoločnosť Samsung SDI zintenzívňuje výskum a vývoj nových materiálov na zlepšenie výkonu batérie.
pričom vytrvalo pokračuje vo svojom úsilí zlepšovať funkčnosť súčasných materiálov a kľúčových technológií.
Vďaka vývoju vysokokapacitných a vysoko účinných lítium-iónových batérií
Samsung SDI chce byť lídrom vo vývoji batérií, ktoré zlepšia kvalitu života ľudí na celom svete.
