اصل کار لیتیوم - باتری

باتری های لیتیوم به بخشی جدایی ناپذیر از زندگی مدرن ما تبدیل شده اند، همه چیز را از تلفن های هوشمند تا وسایل نقلیه الکتریکی تغذیه می کنند. اما آنها واقعا چگونه کار می کنند؟

در قلب یک باتری لیتیوم حرکت یون های لیتیوم است. در یک باتری لیتیوم یون معمولی، در طول شارژ، یون های لیتیوم از الکترود مثبت (کاتود) استخراج می شوند.از طریق یک الکترولیت عبور می کنداین فرآیند با جریان الکترون ها از طریق یک مدار خارجی همراه است که جریان الکتریکی ایجاد می کند.رایج ترین مواد کاتود شامل لیتیوم-کوبالت-اکسید،لیتیوم-فوسفات آهن-لیتیوم-نیکل-مانگان-کوبالت-اکسید.هر ماده ویژگی های خاص خود را از نظر تراکم انرژی،قدرت تولید و هزینه دارد.

هنگامی که باتری تخلیه می شود، این فرآیند معکوس می شود. یون های لیتیوم از آنود به کاتود حرکت می کنند، و الکترون ها از طریق مدار خارجی برای تغذیه دستگاه جریان می یابند.این مکانیسم انتقال یون برگشت پذیر اجازه می دهد تا باتری های لیتیوم چندین بار شارژ شوند.

با این حال، با گذشت زمان، عملکرد باتری های لیتیوم کاهش می یابد. واکنش های جانبی ممکن است در الکترودها رخ دهد، که منجر به تشکیل یک لایه اتصال الکتریسیته­سالید (SEI) می شود.این لایه می تواند رشد کند و مانع از حرکت یون های لیتیوم شود،تخفیف ظرفیت باتری و عملکرد کلی آن. درک این اصول اساسی کار برای بهبود بیشتر عملکرد و عمر باتری های لیتیوم بسیار مهم است.