Liitiumioonaku neli komponenti
Paljud kodumasinate juggernautid püüavad praegu juhtmeta tolmuimejaid vabastada.
Paljud inimesed jumaldavad seda seadet, kuna see on piisavalt kerge, et seda saaks kasutada isegi noor, kuid samas on see suurepärane imemisjõud.
Liitium-ioonakud võimaldasid suures osas juhtmeta tolmuimejate loomise.
Suure energiatihedusega, kuid samas kerged liitiumioonakud on tõhusamad ja suurema mahutavusega kui tavalised akud.
kasutatakse sageli erinevates valdkondades, sealhulgas elektritööriistad, energiasalvestussüsteemid, väikesed seadmed ja IT-seadmed.
samuti elektriautod.
Täna uurime liitiumioonakusid ülalt alla.
Katood, anood, elektrolüüt ja liitiumioonaku koosnevad neljast komponendist.
Eraldaja
Katood, anood, elektrolüüt ja separaator on liitiumioonaku neli olulist komponenti.
Liitiumioonaku vajab iga komponenti, kuna see ei saa töötada, kui üks neist puudub.
Liitiumioonaku "katood" mõjutab selle mahtuvust ja pinget.
Liitium-ioonaku liitium läbib energia tootmiseks keemilisi protsesse.
Sel põhjusel sisestatakse liitium akusse loomulikult ja piirkonda, kus liitium asub, nimetatakse "katoodiks".
Liitiumoksiidi kasutatakse katoodide jaoks, kuna liitium oma elementaarsel kujul, mis koosneb liitiumist ja hapnikust, on ebastabiilne.
Mõiste "aktiivne materjal" viitab ainele nagu liitiumoksiid, mis blokeerib tõelise aku elektroodide reaktsiooni.
Teisisõnu toimib liitiumoksiid liitium-ioonaku katoodi aktiivse komponendina.
Katoodi tähelepanelikult vaadates võib näha õhukest alumiiniumfooliumi, mida kasutatakse katoodi kaetud raami toetamiseks.
kasutades toimeaine, juhtiva lisandi ja sideaine segu.
Toimeaines on liitiumioonid ja juhtivuse parandamiseks on lisatud juhtivat lisandit;
Lisaks toimib sideaine liimina, mis aitab kaasa juhtiva lisandi ja aktiivse materjali õigele nakkumisele alumiiniumist aluspinnaga.
Aku omadusi mõjutab tugevalt katood.
sest katoodi aktiivse materjali tüüp mõjutab aku pinget ja mahtuvust.
Võimsus suureneb koos olemasoleva liitiumi kogusega ja pinge tõuseb katoodi ja anoodi vahelise potentsiaalide erinevuse suurusega.
Sõltuvalt tüübist on anoodide ja katoodide potentsiaalide erinevus anoodide puhul tavaliselt väike ja katoodide puhul mõnevõrra märkimisväärne.
Selle tulemusena on katood aku pinge määramisel ülioluline.
"Anood" edastab elektronid mööda traati.
Anoodi põhimik on nagu katoodki kaetud aktiivse materjaliga.
Anoodi aktiivaine ülesanne on võimaldada elektrivoolu läbimist välise vooluahela kaudu.
Katoodilt eralduvad liitiumioonid võivad seda tehes neelduda või vabaneda pöörduvalt.
Liitiumioone hoitakse aku laadimise ajal anoodil, mitte katoodil.
Kui katood ja anood on nüüd juhtiva juhtmega ühendatud (tühjenemise seisundis),
Elektrolüüt võimaldab liitiumioonidel loomulikult katoodile naasta,
ja liitiumioonide eraldatud elektronid (e-) voolavad mööda traati alla, andes samal ajal energiat.
Stabiilse struktuuriga grafiidi kasutamine anoodide jaoks ja aktiivse materjali katmine anoodi aluspinnale
sideaine ja juhtiv lisaaine.
Grafiidi ideaalsed omadused, nimelt selle struktuurne stabiilsus ja madal elektrokeemiline reaktsioonivõime,
Arvatakse, et materjal on sobiv anoodina kasutamiseks, arvestades selle taskukohasust ja suutlikkust säilitada suures koguses liitiumioone.
"Elektrolüüt" võimaldab ainult ioonide liikuvust.
Öeldi, et liitiumioonid voolavad läbi elektrolüüdi, samal ajal kui räägiti katoodist ja anoodist.
ja traat on täidetud elektronidega.
See on oluline, et aku saaks energiat tarbida.
Me ei saa elektrit kasutada ja meie ohutus on ohus, kui ioonid läbivad elektrolüüdi.
Seda üliolulist funktsiooni täitev element on elektrolüüt.
See toimib kanalina, mis võimaldab ainult liitiumioonidel katoodi ja anoodi vahel edasi-tagasi liikuda.
Kõrge ioonjuhtivusega materjale kasutatakse peamiselt elektrolüüdi jaoks, nii et liitiumioonid võivad kergesti edasi-tagasi liikuda.
Elektrolüüdis on soolad, lahustid ja lisandid.
Liitiumioonid voolavad läbi soolade, mis lahustuvad orgaanilistes vedelikes, mida nimetatakse lahustiteks.
ja teatud eesmärkidel lisatakse lisaaineid piiratud koguses.
See elektrolüüdi valmistamise meetod takistab elektronide läbimist ja võimaldab ainult ioonidel voolata elektroodidele.
Lisaks mõjutab elektrolüüdi tüüp liitiumioonide migratsiooni kiirust.
Seetõttu võib kasutada ainult rangetele nõuetele vastavaid elektrolüüte.
"Separaator" on läbilaskmatu vahesein, mis eraldab katoodi ja anoodi
Elektrolüüt ja separaator määravad aku ohutuse, katood ja anood aga aku põhilise jõudluse.
Eraldaja hoiab katoodi ja anoodi lahus, toimides füüsilise barjäärina.
See laseb ettevaatlikult ainult ioonidel läbi sisemise pisikese augu, takistades samal ajal elektronide otsest läbipääsu.
Seega peab see vastama kõigile füüsikalistele ja elektrokeemilistele nõuetele.
Tänapäevased sünteetilise vaigu separaatorid, nagu polüetüleen (PE) ja polüpropüleen (PP), on kaubanduslikult saadaval.
Oleme uurinud nelja peamist tegurit, mis mõjutavad liitiumioonakude seni toimimist.
Praegu kiirendab Samsung SDI uudsete materjalide uurimist ja arendamist aku jõudluse parandamiseks.
jätkates samal ajal vankumatult oma jõupingutusi praeguste materjalide ja võtmetehnoloogiate funktsionaalsuse parandamiseks.
Suure võimsusega ja tõhusate liitiumioonakude väljatöötamise kaudu
Samsung SDI soovib olla teejuhiks akude arendamisel, mis parandavad inimeste elukvaliteeti üle kogu maailma.
