Химические процессы в ионно-литиевых аккумуляторах

Использование лития позволяет достичь наибольшего среди всех типов аккумуляторов выходного напряжения. В первых ионно-литиевых аккумуляторах в качестве анода пытались использовать металлический литий. Однако при этом возникали две основные проблемы: необходимость увеличения срока службы аккумулятора и обеспечения его безопасной эксплуатации. Поэтому в настоящее время в качестве материала анода используют углерод. Образуемое на его основе литиево-углеродное соединение LiC6 обеспечивает высокую плотность энергии аккумуляторов.

Наибольшее применение находят три вида углерода:

• графит с высокой степенью структуризации;

• некоторые виды кокса, переходящего в графит при нагревании;

• твердые виды углерода с низкой степенью структуризации.

Последний вид используется в аккумуляторах фирмы Sony Energytec. Другие ведущие производители (Sanyo, Panasonic) применяют графитовые аноды. Аккумуляторы с графитовыми анодами имеют несколько более высокое рабочее напряжение (3,.7 В) и меньшее внутреннее сопротивление, чем те, в которых используются твердые виды углерода (3,.6 В). Различаются они также предельным напряжением зарядки (4,.2 и 4.,1 В соответственно).

В качестве катода применяется одно из соединений, содержащее ионы лития и способное легко отдавать их без изменения молекулярной структуры. Наилучшим из них является кобальтит лития LiCoO₂, обеспечивающий высокий КПД и большую емкость аккумуляторов. Несколько худшие свойства имеют соединения LiNiO₂ и LiMn₂O₄.

Сущность химических процессов в аккумуляторе заключается в переносе ионов лития от катода к аноду во время зарядки и в обратном направлении - во время разрядки.

Поиск по сайту: