Четирите компонента на една литиево-йонна батерия
Много гиганти в домакинските уреди в момента се борят да пуснат безжични прахосмукачки.
Много хора обожават този уред, тъй като е достатъчно лек, за да го използва дори и дете, като същевременно има отлична сила на засмукване.
Литиево-йонните батерии до голяма степен направиха възможно създаването на безжични вакууми.
Литиево-йонните батерии с висока енергийна плътност, но същевременно леки, са по-ефективни и имат по-висок капацитет от конвенционалните батерии.
често се използват в различни области, включително електрически инструменти, системи за съхранение на енергия, малки уреди и ИТ оборудване.
както и електрически автомобили.
Днес нека разгледаме литиево-йонните батерии отгоре надолу.
Катодът, анодът, електролитът и литиево-йонната батерия се състоят от четири компонента.
Разделител
Катод, анод, електролит и сепаратор са четирите основни компонента на литиево-йонната батерия.
Литиево-йонната батерия се нуждае от всеки компонент, тъй като не може да работи, ако един от тях липсва.
„Катодът“ на литиево-йонната батерия влияе върху нейния капацитет и напрежение.
Литият в литиево-йонната батерия претърпява химически процеси, за да произведе енергия.
Поради тази причина литият се въвежда естествено в батерията и областта, където се намира литият, е известна като "катод".
Литиевият оксид се използва за катоди, тъй като литият в неговата елементарна форма, която се състои от литий и кислород, е нестабилен.
Терминът "активен материал" се отнася до вещество като литиев оксид, което блокира електродната реакция на истинската батерия.
С други думи, литиевият оксид служи като активен компонент в катода на литиево-йонна батерия.
Тънко алуминиево фолио, използвано за поддържане на рамката с покритие на катода, може да се види, ако погледнете катода отблизо.
като се използва смес от активно вещество, проводяща добавка и свързващо вещество.
Литиевите йони присъстват в активното вещество и се добавя проводима добавка за подобряване на проводимостта;
В допълнение, свързващото вещество служи като лепило за подпомагане на правилното залепване на проводящата добавка и активния материал към алуминиевата основа.
Свойствата на батерията се влияят силно от катода.
тъй като видът активен материал на катода влияе върху напрежението и капацитета на батерията.
Капацитетът се увеличава с количеството наличен литий, а напрежението се повишава с големината на потенциалната разлика между катода и анода.
В зависимост от вида потенциалната разлика между анодите и катодите обикновено е малка за анодите и донякъде значителна за катодите.
В резултат на това катодът е от решаващо значение за определяне на напрежението на батерията.
"Анод" предава електрони надолу по проводник.
Анодният субстрат е покрит с активен материал, точно като катода.
Функцията на активното вещество на анода е да позволи на електрическия ток да премине през външната верига.
Литиевите йони, излъчени от катода, могат да бъдат абсорбирани или освободени обратимо, докато го правят.
Литиевите йони се задържат в анода, а не в катода, когато батерията се зарежда.
Когато катодът и анодът вече са свързани с проводящ проводник (в състояние на разряд),
Електролитът естествено позволява на литиевите йони да се върнат към катода,
и отделените електрони на литиевите йони (e-) текат надолу по жицата, докато произвеждат енергия.
Използване на стабилен структуриран графит за аноди и покритие от активен материал върху анодния субстрат
свързващо вещество и проводима добавка.
Идеалните характеристики на графита, а именно неговата структурна стабилност и ниска електрохимична реактивност,
Смята се, че материалът е подходящ за използване като анод предвид достъпността и капацитета му да съхранява големи количества литиеви йони.
„Електролитът“ позволява единствено подвижността на йони.
Беше казано, че литиевите йони протичат през електролита, докато обсъждахме катода и анода.
и жицата е изпълнена с електрони.
Това е от съществено значение, за да може батерията да консумира енергия.
Няма да можем да използваме електричество и безопасността ни ще бъде застрашена, ако йони преминават през електролита.
Елементът, който изпълнява тази ключова функция, е електролитът.
Той действа като тръбопровод, който позволява само на литиевите йони да се движат напред и назад между катода и анода.
Материали с висока йонна проводимост се използват предимно за електролита, така че литиевите йони да могат лесно да се движат напред-назад.
В електролита има соли, разтворители и добавки.
Литиевите йони протичат през солите, които са разтворени в органични течности, наречени разтворители.
и за определени цели добавките се въвеждат в ограничени количества.
Този метод за производство на електролит предотвратява преминаването на електрони и позволява само на йони да текат към електродите.
Освен това видът на електролита влияе върху това колко бързо мигрират литиевите йони.
Следователно могат да се използват само електролити, които отговарят на строги изисквания.
„Сепаратор“, непроницаемата преграда, разделяща катода и анода
Електролитът и сепараторът определят безопасността на батерията, докато катодът и анодът определят основните характеристики на батерията.
Сепараторът държи катода и анода разделени, като действа като физическа бариера.
Той внимателно позволява само на йоните да преминат през вътрешния малък отвор, като същевременно възпрепятства директното преминаване на електрони.
Следователно той трябва да отговаря на всички физични и електрохимични изисквания.
Днешните сепаратори от синтетична смола, като полиетилен (PE) и полипропилен (PP), се предлагат в търговската мрежа.
Разгледахме четирите ключови фактора, които влияят на това колко добре функционират литиево-йонните батерии досега.
В момента Samsung SDI засилва изследванията и разработването на нови материали за подобряване на производителността на батерията.
като същевременно неотклонно продължава усилията си за подобряване на функционалността на настоящите материали и ключови технологии.
Чрез разработването на високоефективни литиево-йонни батерии с голям капацитет,
Samsung SDI иска да поведе пътя в разработването на батерии, които ще подобрят качеството на живот на хората по целия свят.
