كيف تعمل بطاريات الليثيوم أيون

بطاريات الليثيوم أيون هي البطاريات الثانوية الأسرع نموًا بعد بطاريات النيكل والكادميوم والنيكل والهيدروجين. المواد النشطة الإيجابية والسلبية لبطاريات الليثيوم أيون هي مركبات يمكنها تقطيع واستخراج الليثيوم بشكل عكسي. توجد مادة قطب كهربي واحدة على الأقل في حالة إقحام الليثيوم قبل التجميع ، مثل أكاسيد المعادن الانتقالية LiCoO2 و LiNiO2 و LiMn2O4 كقطب موجب. تستخدم مواد كربون مختلفة أو أكاسيد معدنية أو سبائك وما إلى ذلك كمواد كهربائية سالبة.

يظهر مبدأ العمل لبطارية ليثيوم أيون في الشكل 1 ، مع الجرافيت باعتباره القطب السالب و LiCoO2 كقطب موجب. أثناء الشحن ، يتم استخراج أيونات الليثيوم من مادة القطب الموجب ، وترحيلها إلى القطب السالب من خلال الإلكتروليت تحت قيادة التدرج المحتمل الكهروكيميائي. يتطلب توازن الشحن أن تتدفق نفس الكمية من الإلكترونات من القطب الموجب إلى القطب السالب تحت الدائرة الخارجية ، ويتم إعادة توليد أيونات الليثيوم التي تحصل على الإلكترونات بعد الوصول إلى القطب السالب. مضمن في شبكة مادة القطب السالب ؛ أثناء التفريغ ، يتم إجراء العملية العكسية ، أي أن أيونات الليثيوم تترك شبكة القطب السالب ويتم تضمينها في القطب الموجب لتشكيل LiCoO2 مرة أخرى.