مبادئ التفاعل الكيميائي لبطارية الليثيوم

مبادئ التفاعل الكيميائي لبطارية الليثيوم

تنقسم بطاريات الليثيوم عادة إلى فئتين:

بطارية ليثيوم أيون: بطارية أيون الليثيوم هي بشكل عام بطارية تستخدم أكسيد معدن سبائك الليثيوم كمواد قطب موجبة ، والجرافيت كمادة القطب السالب ، والكهارل غير المائي.

بطارية الليثيوم المعدنية: بطارية الليثيوم المعدنية هي عمومًا بطارية تستخدم ثاني أكسيد المنغنيز كمواد قطب موجبة ، أو الليثيوم المعدني أو سبيكة معدنية كمادة القطب السالب ، ويستخدم محلول إلكتروليت غير مائي.

بطارية ليثيوم معدن

بطاريات الليثيوم المعدنية هي نوع من البطاريات التي تستخدم معدن الليثيوم أو سبيكة الليثيوم كمادة القطب السالب وتستخدم محلول إلكتروليت غير مائي. استخدمت أقدم بطارية ليثيوم التفاعل التالي: Li + MnO2=LiMnO2 ، التفاعل هو تفاعل الأكسدة والاختزال ، التفريغ.

بطارية ليثيوم أيون

القطب الموجب

مادة الكاثود: هناك العديد من مواد الكاثود المتاحة ، ومعظم المنتجات الرئيسية الحالية تستخدم فوسفات حديد الليثيوم. مقارنة مواد الكاثود المختلفة:

LiCoO2 3.7 فولت 140 مللي أمبير / جرام

Li2Mn2O4 4.0 فولت 100 مللي أمبير / ز

LiFePO4 3.3 فولت 100 مللي أمبير / جرام

Li2FePO4F 3.6 فولت 115 مللي أمبير / جرام

فوسفات الحديد الليثيوم

تفاعل الإلكترود الإيجابي: يتم إقحام أيونات الليثيوم أثناء التفريغ ، ويتم فصل أيونات الليثيوم أثناء الشحن. عند الشحن: LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- عند التفريغ: Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- → LiFePO4

مادة الأنود: يستخدم الجرافيت في الغالب. وجد بحث جديد أن مادة التيتان قد تكون أفضل. رد فعل سلبي: يتم فصل أيونات الليثيوم أثناء التفريغ ، ويتم إدخال أيونات الليثيوم أثناء الشحن. عند الشحن: xLi+ + xe- + 6C → LixC6 عند التفريغ: LixC6 → xLi+ + xe- + 6C

أكسيد الكوبالت الليثيوم

رد الفعل على القطب الموجب هو:

LiCoO2 = الشحن = Li1-xCoO2+XLi+ + Xe-

Li1-xCoO2+XLi+ + Xe- = التفريغ = LiCoO2

رد الفعل على القطب السالب هو:

6C {{1}} XLi+ + Xe- = الشحن = LixC6

LixC6 = التفريغ = 6 درجات مئوية {{2}} XLi+ + Xe-