Liitiumpatareisid on tänapäeval kõikjal, toidades üha suuremat arvu igapäevaseid seadmeid. Kuid paljud inimesed imestavad, kuidas liitiumpatareisid töötavad? Kallis lugeja, olete jõudnud õigesse kohta, sest Torphan on liitiumpatareide ekspert. Siin on lühike ülevaade liitiumpatareide tööst.
Kompositsioon:
Anood (negatiivne elektrood): liitium-ioonaku anood on tavaliselt valmistatud grafiidist. Väljalaske ajal (kui aku on kasutusel) liiguvad liitiumioonid anoodilt katoodile elektrolüüdi kaudu. See liikumine on laadimisel vastupidine.
Katood (positiivne elektrood): katoodimaterjal võib varieeruda sõltuvalt liitium-ioonaku konkreetsest tüübist, kuid tavaliste katoodmaterjalide hulka kuuluvad liitiumkoobaltoksiid (LICOO2), liitium-raudfosfaat (LiFEPO4), liitiummangaanoksiid (LIMN2O4) ja nikliga kobalkolbi alumiumoksiid (NCA). Katoodimaterjal määrab aku energiatiheduse, jõudluse ja ohutusomadused.
Elektrolüüt: elektrolüüt on juhtiv lahus, mis võimaldab liitiumioonidel liikuda anoodi ja katoodi vahel. Traditsiooniliselt on kasutatud vedelaid elektrolüüte, mis koosnevad lahustis lahustatud liitiumisooladest. Tahkeid elektrolüüte uuritakse kui potentsiaalset tulevast suunda, kuna nad parandavad ohutust ja energiatihedust.
Eraldaja: anoodi ja katoodi vahele asetatakse õhuke kiht eraldaja materjali, et vältida kahe elektroodi otsest kontakti. See hoiab ära lühised, võimaldades samas liitiumioonide läbimist.
Kuidas see töötab:
Liitium-ioonakud toimivad liitiumioonide liikumisel anoodi ja katoodi vahel laadimis- ja tühjendustsüklite ajal. Siin on lihtsustatud ülevaade protsessist:
Tühjendus (aku kasutamine):
Väljalaske ajal liiguvad liitiumioonid anoodilt katoodile elektrolüüdi kaudu.
Anoodis (grafiit) toimub keemiline reaktsioon, vabastades elektronid, mis voolavad läbi välise vooluringi, genereerides seadme toiteks elektrienergiat.
Laadimine (aku laadimine):
Kui aku on laetud, rakendatakse välist pinget, põhjustades liitiumiioonide liikumise vastupidises suunas.
Liitiumioonid liiguvad katoodilt tagasi anoodini ja salvestatakse grafiidi struktuuris.
