Principiile reacției chimice ale bateriilor cu litiu
Bateriile cu litiu sunt de obicei împărțite în două categorii:
Baterie litiu-ion: bateria litiu-ion este, în general, o baterie care utilizează oxid de metal din aliaj de litiu ca material pentru electrodul pozitiv, grafit ca material pentru electrodul negativ și electrolit neapos.
Baterie cu litiu metalic: Bateria cu litiu metal este, în general, o baterie care utilizează dioxid de mangan ca material pentru electrod pozitiv, litiu metalic sau aliajul său de metal ca material pentru electrodul negativ și utilizează o soluție de electrolit neapoasă.
Baterie litiu metal
Bateriile cu litiu metal sunt un tip de baterie care utilizează litiu metal sau aliaj de litiu ca material pentru electrodul negativ și utilizează o soluție de electrolit neapoasă. Cea mai veche baterie cu litiu a folosit următoarea reacție: Li+MnO2=LiMnO2, reacția este o reacție de oxidare-reducere, descărcare.
Baterie Litiu Ion
electrod pozitiv
Material catodic: Există multe materiale catodice disponibile, iar majoritatea produselor curente curente folosesc fosfat de fier litiu. Comparația diferitelor materiale catodice:
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
Fosfat de fier de litiu
Reacția electrodului pozitiv: ionii de litiu sunt intercalați în timpul descărcării, iar ionii de litiu sunt deintercalați în timpul încărcării. La încărcare: LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- La descărcare: Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- → LiFePO4
Materialul anodului: se folosește cel mai mult grafitul. Noi cercetări au descoperit că titanatul poate fi un material mai bun. Reacție negativă: ionii de litiu sunt deintercalați în timpul descărcării, iar ionii de litiu sunt introduși în timpul încărcării. La încărcare: xLi+ + xe- + 6C → LixC6 La descărcare: LixC6 → xLi+ + xe- + 6C
Oxid de litiu cobalt
Reacția la electrodul pozitiv este:
LiCoO2=Încărcare=Li1-xCoO2+XLi+ + Xe-
Li1-xCoO2+XLi+ + Xe-=descărcare=LiCoO2
Reacția la electrodul negativ este:
6C{{1}}XLi+ + Xe-=Charge=LixC6
LixC6=descărcare=6C{{2}}XLi+ + Xe-
