Сколько существует видов литиевых батарей? Какая батарея самая лучшая?

1. Литий-металлический аккумулятор: литий-металлический аккумулятор обычно основан на диоксиде марганца в качестве материала положительного электрода, металлическом литии или его металлическом сплаве в качестве материала отрицательного электрода, использовании батареи с неводным раствором электролита.

2. Литий-ионный аккумулятор: литий-ионный аккумулятор обычно изготавливается из оксида металла литиевого сплава в качестве материала положительного электрода и графита в качестве материала отрицательного электрода, используя аккумулятор с неводным электролитом.

Хотя литий-ионные батареи имеют высокую плотность энергии, теоретически они могут достигать 3860 Вт на килограмм. Однако из-за нестабильности и невозможности зарядки его нельзя использовать в качестве аккумулятора для многократного использования. Литий-ионные батареи были разработаны как основные элементы питания из-за их способности многократно заряжаться. Из-за их координации с различными элементами характеристики катодных материалов, состоящих из них, сильно различаются в различных аспектах, что приводит к большему количеству споров по поводу путей использования катодных материалов в промышленности. Следовательно, у обеих сторон есть свои преимущества и недостатки.

Литий-ионная батарея: вторичная батарея (перезаряжаемые батареи), в основном полагается на ионы лития, перемещающиеся между положительным и отрицательным для работы. В процессе зарядки и разрядки Li + внедряется вперед и назад между двумя электродами и отключается: при зарядке Li + внедряется с анода, после анода - электролит, внедренный в катод в богатом литием состоянии; Разряд наоборот.

Литиевая батарея делится на литиевую батарею и литиево-ионную батарею. В сотовых телефонах и ноутбуках используются литий-ионные батареи, обычно известные как литий-ионные батареи. В батарее в качестве электрода обычно ИСПОЛЬЗУЕТСЯ материал, содержащий литиевый элемент, что является представителем современных высокопроизводительных батарей. Настоящие литий-ионные батареи редко используются в повседневной электронике, потому что они опасны.

Литий-ионные батареи были впервые разработаны SONY corp. Японии в 1990 году. Ионы лития внедряются в углерод (нефтяной кокс и графит), образуя отрицательный электрод (литий или литиевый сплав используется в качестве отрицательного электрода в традиционных литиевых батареях). Анодными материалами обычно являются LixCoO2, LixNiO2 и LixMnO4, а в качестве электролита используются LiPF6 + EC + DMC.

Нефтяной кокс и графит в качестве катодных материалов, нетоксичные и обильные ресурсы, литий-ионный углерод, встроенный в литий, преодолевает литий высокой активности, решает проблемы безопасности традиционной литиевой батареи, положительный LixCoO2 по производительности заряда и разряда и срок службы может достичь более высокого уровня, снизить стоимость, увеличить для комплексной работы литий-ионных батарей. Литий-ионные аккумуляторы 21 века станут большим рынком сбыта.

Уравнение заряда и разряда литий-ионной аккумуляторной батареи для LiCoO2 + C = Li1 - xCoO2 + LixC [1]

Литий-ионный аккумулятор легко спутать со следующими двумя типами аккумуляторов:

(1) литий-ионные батареи для литий-металлического анода.

(2) литий-ионный аккумулятор: используйте неводные органические электролиты.

(3) литий-ионные полимерные батареи: используйте полимеры для гелеобразования жидких органических растворителей или напрямую используйте полностью твердые электролиты. Литий-ионные батареи обычно изготавливаются из угольного графита в качестве отрицательного электрода.

В 1970 году компания MS Whittingham из Exxon использовала сульфид титана в качестве материала положительного электрода и металлический литий в качестве материала отрицательного электрода для изготовления первой литиевой батареи. Материал анода литиевой батареи - диоксид марганца или тионилхлорид, а катод - литий. После завершения сборки аккумуляторная батарея находится под напряжением и ее не нужно заряжать. Также были разработаны литий-ионные аккумуляторы. Например, батарейки-пуговицы, используемые в фотоаппаратах, раньше были литиевыми. Этот тип батареи также можно заряжать, но производительность цикла не очень хорошая, в процессе зарядки и разрядки цикла легко сформировать кристалл лития, что приводит к короткому замыканию внутри батареи, поэтому, как правило, этот тип батареи запрещается заряжать. [2]

В 1982 году Р.Р.Гарвал и Дж.Р. Селман из Технологического института Иллинойса обнаружили, что ионы лития обладают свойством внедряться в графит, и что этот процесс является быстрым и обратимым. В то же время литиевые батареи, изготовленные из металлического лития, привлекают большое внимание из-за их рисков для безопасности. Поэтому люди пытаются делать перезаряжаемые батареи, используя характеристики ионов лития, встроенных в графит. Первый доступный литий-ионно-графитовый электрод был испытан лабораториями Bell.

1983 М.Таккерей, Дж. Гуденаф и другие обнаружили, что марганцевая шпинель является отличным катодным материалом с низкой ценой, стабильностью и отличной проводимостью и литиевой проводимостью. Его температура разложения высока, а окисление намного ниже, чем литий-кобальтовая кислота, даже если есть короткое замыкание, перезаряд, также можно избежать риска возгорания, взрыва.

В 1989 году А. Мантирам и Дж. Гуденаф обнаружили, что использование положительных полюсов полимеризованных анионов приведет к более высоким напряжениям.

В 1992 году японская компания SONY изобрела литиевую батарею с углеродным материалом в качестве отрицательного электрода и литиевыми соединениями в качестве положительного электрода. В процессе зарядки и разрядки нет металлического лития, только ион лития. Это литий-ионный аккумулятор. Впоследствии литий-ионные батареи произвели революцию в сфере бытовой электроники. Такой как литий-кобальтовая кислота в качестве анодного материала батареи, по-прежнему является основным источником питания портативных электронных устройств.

В 1996 году Пади и Гуденаф обнаружили, что фосфат со структурой перидотита, такой как фосфат лития-железа (LiFePO4), более безопасен, чем традиционные анодные материалы, особенно устойчив к высоким температурам, сопротивление перезаряду намного лучше, чем у традиционных литий-ионных аккумуляторов.

На протяжении всей истории разработки аккумуляторов можно увидеть, что текущее развитие мировой аккумуляторной индустрии имеет три характеристики, одна из которых - это быстрое развитие экологически чистых аккумуляторов для защиты окружающей среды, включая литий-ионные аккумуляторы, никель-водородные аккумуляторы и т. Д. Во-вторых, от аккумулятора к аккумулятору. конверсия, что соответствует стратегии устойчивого развития; В-третьих, аккумулятор дальше к маленькому, легкому, тонкому направлению. В коммерческих перезаряжаемых батареях литий-ионные батареи имеют самую высокую удельную энергию, особенно полимерные литий-ионные батареи, которые могут достигать тонкости перезаряжаемых батарей. Литий-ионные аккумуляторы стремительно развиваются в развитых странах из-за их большого отношения объема к энергии и массы к энергии, перезаряжаемых и экологически чистых, а также трех характеристик текущего развития аккумуляторной индустрии. Развитие телекоммуникационных и информационных рынков, особенно массовое использование мобильных телефонов и ноутбуков, открыло рыночные возможности для литий-ионных батарей. Полимерный литий-ионный аккумулятор в литий-ионном аккумуляторе с его уникальными преимуществами в области безопасности постепенно заменит литий-ионный аккумулятор с жидким электролитом и станет основным литий-ионным аккумулятором. Полимерный литий-ионный аккумулятор, известный как «аккумулятор 21 века», откроет новую эру аккумуляторов, перспективы развития очень оптимистичны.

В марте 2015 года Sharp и профессор Танака из Киотского университета совместно разработали литий-ионные батареи со сроком службы до 70 лет. Аккумулятор имеет объем 8 кубических сантиметров и может заряжаться и разряжаться 25 000 раз. Sharp заявила, что характеристики долгоживущего литий-ионного аккумулятора остаются стабильными после 10 000 зарядок и разрядов.

Стальная оболочка / алюминий / цилиндрическая / гибкая серия упаковки:

(1) Положительный электрод - активный материал, как правило, представляет собой манганат лития или карбонат лития-кобальта, манганат лития-никеля-кобальта. В электрических велосипедах обычно используется манганат лития, никель-кобальт (широко известный как тройной) или тройной, плюс небольшое количество манганата лития. Чистый манганат лития и фосфат лития-железа постепенно исчезают из-за их большого размера, плохой производительности или высокой стоимости. В проводящих полярных жидкостях используется электролитическая алюминиевая фольга толщиной 10-20 микрон.

(2) Диафрагма - полимерная пленка особой формы с микропористой структурой, через которую проходят ионы лития, а не электроны.

(3) Отрицательный электрод - активный материал - графит или углерод с приблизительной структурой графита, проводящая коллекторная жидкость ИСПОЛЬЗУЕТ фольгу из электролитической меди толщиной 7-15 микрон.

(4) Органический электролит - растворяет карбонатные растворители с гексафторфосфатом лития, в то время как гелевые электролиты используются для полимеров.

(5) Корпус батареи - разделен на стальной корпус (квадратный, редко используется), алюминиевый корпус, никелированный железный корпус (использование цилиндрической батареи), алюминиевая пластиковая пленка (мягкая упаковка), а крышка батареи также является положительным и отрицательным полюсом батареи. Терминал.

Страница содержит содержимое машинного перевода.