Αρχές Χημικής Αντίδρασης Μπαταριών Λιθίου
Οι μπαταρίες λιθίου χωρίζονται συνήθως σε δύο κατηγορίες:
Μπαταρία ιόντων λιθίου: Η μπαταρία ιόντων λιθίου είναι γενικά μια μπαταρία που χρησιμοποιεί οξείδιο μετάλλου κράματος λιθίου ως υλικό θετικού ηλεκτροδίου, γραφίτη ως υλικό αρνητικού ηλεκτροδίου και μη υδατικό ηλεκτρολύτη.
Μπαταρία μετάλλου λιθίου: Η μπαταρία λιθίου είναι γενικά μια μπαταρία που χρησιμοποιεί διοξείδιο του μαγγανίου ως υλικό θετικού ηλεκτροδίου, μεταλλικό λίθιο ή κράμα μετάλλου του ως υλικό αρνητικού ηλεκτροδίου και χρησιμοποιεί ένα μη υδατικό διάλυμα ηλεκτρολύτη.
Μπαταρία μετάλλου λιθίου
Οι μπαταρίες μετάλλου λιθίου είναι ένας τύπος μπαταρίας που χρησιμοποιεί μέταλλο λιθίου ή κράμα λιθίου ως υλικό αρνητικού ηλεκτροδίου και χρησιμοποιεί ένα μη υδατικό διάλυμα ηλεκτρολύτη. Η παλαιότερη μπαταρία λιθίου χρησιμοποίησε την ακόλουθη αντίδραση: Li+MnO2=LiMnO2, η αντίδραση είναι μια αντίδραση οξείδωσης-αναγωγής, εκφόρτιση.
Μπαταρία ιόντων λιθίου
θετικό ηλεκτρόδιο
Υλικό καθόδου: Υπάρχουν πολλά διαθέσιμα υλικά καθόδου και τα περισσότερα από τα τρέχοντα κύρια προϊόντα χρησιμοποιούν φωσφορικό σίδηρο λιθίου. Σύγκριση διαφορετικών υλικών καθόδου:
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
Φωσφορικό λίθιο σίδηρο
Θετική αντίδραση ηλεκτροδίου: Τα ιόντα λιθίου παρεμβάλλονται κατά την εκφόρτιση και τα ιόντα λιθίου αποσυμπιέζονται κατά τη φόρτιση. Κατά τη φόρτιση: LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- Κατά την εκφόρτιση: Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- → LiFePO4
Υλικό ανόδου: χρησιμοποιείται κυρίως γραφίτης. Νέα έρευνα έχει βρει ότι το τιτανικό μπορεί να είναι καλύτερο υλικό. Αρνητική αντίδραση: Τα ιόντα λιθίου αποσυμπιέζονται κατά την εκφόρτιση και τα ιόντα λιθίου εισάγονται κατά τη φόρτιση. Κατά τη φόρτιση: xLi+ + xe- + 6C → LixC6 Κατά την εκφόρτιση: LixC6 → xLi+ + xe- + 6C
Οξείδιο του κοβαλτίου λιθίου
Η αντίδραση στο θετικό ηλεκτρόδιο είναι:
LiCoO2=Χρέωση=Li1-xCoO2+XLi+ + Xe-
Li1-xCoO2+XLi+ + Xe-=discharge=LiCoO2
Η αντίδραση στο αρνητικό ηλεκτρόδιο είναι:
6C{{1}}XLi+ + Xe-=Charge=LixC6
LixC6=discharge=6C{{2}}XLi+ + Xe-
