Zasady reakcji chemicznej baterii litowej
Baterie litowe są zwykle podzielone na dwie kategorie:
Akumulator litowo-jonowy: Akumulator litowo-jonowy to ogólnie bateria wykorzystująca tlenek metalu ze stopu litu jako materiał elektrody dodatniej, grafit jako materiał elektrody ujemnej i niewodny elektrolit.
Bateria litowo-metalowa: Bateria litowo-metalowa jest ogólnie baterią, która wykorzystuje dwutlenek manganu jako materiał elektrody dodatniej, lit metaliczny lub jego stop jako materiał elektrody ujemnej i wykorzystuje niewodny roztwór elektrolitu.
Bateria litowo-metalowa
Baterie litowo-metalowe to rodzaj baterii, która wykorzystuje lit lub stop litu jako materiał elektrody ujemnej i wykorzystuje niewodny roztwór elektrolitu. Najwcześniejsza bateria litowa wykorzystywała następującą reakcję: Li+MnO2=LiMnO2, reakcja jest reakcją utleniania-redukcji, rozładowania.
Bateria litowo-jonowa
elektroda dodatnia
Materiał katodowy: Istnieje wiele dostępnych materiałów katodowych, a większość obecnych produktów głównego nurtu wykorzystuje fosforan litowo-żelazowy. Porównanie różnych materiałów katodowych:
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
Fosforan litowo-żelazowy
Reakcja elektrody dodatniej: jony litu są interkalowane podczas rozładowania, a jony litu są deinterkalowane podczas ładowania. Podczas ładowania: LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- Podczas rozładowywania: Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- → LiFePO4
Materiał anodowy: najczęściej używany jest grafit. Nowe badania wykazały, że tytanian może być lepszym materiałem. Reakcja negatywna: jony litu są deinterkalowane podczas rozładowania, a jony litu są wprowadzane podczas ładowania. Podczas ładowania: xLi+ + xe- + 6C → LixC6 Podczas rozładowywania: LixC6 → xLi+ + xe- + 6C
Tlenek litowo-kobaltowy
Reakcja na elektrodzie dodatniej to:
LiCoO2=Ładunek=Li1-xCoO2+XLi+ + Xe-
Li1-xCoO2+XLi+ + Xe-=wyładowanie=LiCoO2
Reakcja na elektrodzie ujemnej to:
6C{{1}}XLi+ + Xe-=Charge=LixC6
LixC6=rozładowanie=6C{{2}}XLi+ + Xe-
