Li-ion ni betri ya matengenezo ya chini, faida ambayo kemia nyingine nyingi haziwezi kudai.Betri haina kumbukumbu na haihitaji kufanya mazoezi (kutokwa kamili kwa makusudi) ili kuiweka katika hali nzuri.Kutokwa na maji kwa kujitegemea ni chini ya nusu ya ile ya mifumo ya msingi ya nikeli na hii husaidia matumizi ya kupima mafuta.Voltage ya kawaida ya seli ya 3.60V inaweza kuwasha moja kwa moja simu za rununu, kompyuta za mkononi na kamera za kidijitali, ikitoa kurahisisha na kupunguza gharama kwa miundo ya seli nyingi.Vikwazo ni haja ya nyaya za ulinzi ili kuzuia unyanyasaji, pamoja na bei ya juu.
Aina za Betri za Lithium-ion
Kielelezo 1 kinaonyesha mchakato.
Li-ion ni betri ya matengenezo ya chini, faida ambayo kemia nyingine nyingi haziwezi kudai.Betri haina kumbukumbu na haihitaji kufanya mazoezi (kutokwa kamili kwa makusudi) ili kuiweka katika hali nzuri.Kutokwa na maji kwa kujitegemea ni chini ya nusu ya ile ya mifumo ya msingi ya nikeli na hii husaidia matumizi ya kupima mafuta.Voltage ya kawaida ya seli ya 3.60V inaweza kuwasha moja kwa moja simu za rununu, kompyuta za mkononi na kamera za kidijitali, ikitoa kurahisisha na kupunguza gharama kwa miundo ya seli nyingi.Vikwazo ni haja ya nyaya za ulinzi ili kuzuia unyanyasaji, pamoja na bei ya juu.
Betri ya awali ya lithiamu-ioni ya Sony ilitumia coke kama anode (bidhaa ya makaa ya mawe).Tangu mwaka wa 1997, watengenezaji wengi wa Li ion, ikiwa ni pamoja na Sony, walihamia kwenye grafiti ili kufikia mkondo wa kutokwa laini zaidi.Graphite ni aina ya kaboni ambayo ina utulivu wa mzunguko wa muda mrefu na hutumiwa katika penseli za risasi.Ni nyenzo ya kawaida ya kaboni, ikifuatiwa na kaboni ngumu na laini.Kaboni za Nanotube bado hazijapata matumizi ya kibiashara katika Li-ion kwani huwa zinanasa na kuathiri utendakazi.Nyenzo ya siku zijazo ambayo inaahidi kuboresha utendaji wa Li-ion ni graphene.
Mchoro wa 2 unaonyesha mkondo wa kutokwa kwa voltage ya Li-ion ya kisasa yenye anodi ya grafiti na toleo la mapema la coke.
Viungio kadhaa vimejaribiwa, ikiwa ni pamoja na aloi za silicon, ili kuboresha utendaji wa anode ya grafiti.Inachukua atomi sita za kaboni (graphite) kumfunga ioni moja ya lithiamu;atomi moja ya silikoni inaweza kushikamana na ioni nne za lithiamu.Hii ina maana kwamba anodi ya silicon inaweza kinadharia kuhifadhi zaidi ya mara 10 ya nishati ya grafiti, lakini upanuzi wa anode wakati wa malipo ni tatizo.Kwa hivyo anodi safi za silikoni hazitumiki na ni asilimia 3-5 tu ya silicon ambayo kawaida huongezwa kwenye anode ya msingi wa silicon ili kufikia maisha mazuri ya mzunguko.
Kutumia lithiamu-titanate yenye muundo wa nano kama nyongeza ya anode huonyesha maisha ya mzunguko ya kuahidi, uwezo mzuri wa kubeba mizigo, utendakazi bora wa halijoto ya chini na usalama wa hali ya juu, lakini nishati mahususi ni ya chini na gharama ni kubwa.
Majaribio ya nyenzo za cathode na anode huruhusu watengenezaji kuimarisha sifa za asili, lakini uboreshaji mmoja unaweza kuathiri mwingine.Kinachojulikana kama "Kiini cha Nishati" huongeza nishati maalum (uwezo) ili kufikia muda mrefu wa kukimbia lakini kwa nguvu ndogo;"Kiini cha Nguvu" hutoa nguvu mahususi za kipekee lakini kwa uwezo wa chini."Seli ya Mseto" ni maelewano na inatoa kidogo ya yote mawili.
Watengenezaji wanaweza kupata nishati mahususi ya juu na gharama ya chini kwa urahisi kwa kuongeza nikeli badala ya kobalti ya gharama kubwa zaidi, lakini hii hufanya seli kutokuwa thabiti.Ingawa kampuni inayoanzisha inaweza kuzingatia nishati maalum ya juu na bei ya chini ili kupata kukubalika kwa haraka kwa soko, usalama na uimara hauwezi kuathiriwa.Wazalishaji wanaojulikana huweka uadilifu wa juu juu ya usalama na maisha marefu.
Betri nyingi za Li-ion zina muundo sawa unaojumuisha elektrodi chanya ya oksidi ya chuma (cathode) ambayo imepakwa kwenye kikusanyaji cha sasa cha alumini, elektrodi hasi (anodi) iliyotengenezwa kutoka kwa kaboni/grafiti iliyopakwa kwenye mtozaji wa sasa wa shaba, kitenganishi na elektroliti. iliyotengenezwa kwa chumvi ya lithiamu katika kutengenezea kikaboni.Habari zaidi, pls nenda na teda battery.com.
Jedwali la 3 linatoa muhtasari wa faida na mapungufu ya Li-ion.
Muda wa kutuma: Juni-26-2022