Теорија на литиум полимерна батерија

Теорија на литиум полимерна батерија

2023-5-12

Постојат две комерцијално достапни технологии на пазарот кои заеднички се нарекуваат литиум-јонски полимери (каде што „полимерот“ претставува „полимер за изолација на електролит“).

Батеријата се состои од следниве делови:

Позитивна електрода: LiCoO2 литиум кобалт диоксид или LiMn2O4 литиум тетраоксид манган диоксид

Дијафрагма: проводен електролит полимер (како полиетилен гликол, PEO)

Негативна електрода: литиум или литиум јаглерод вграден (хемиски) соединение

Типична реакција: (празнење)

Негативна електрода: (Carbon Lix) → C+xLi+xe

Дијафрагма: Li проводен

Позитивна електрода: Li1 − xCoO2+xLi+xe → LiCoO2

Вкупна реакција: (јаглерод xLi+xe)+Li1-xCoO2 → LiCoO2+јаглерод

Полимерите на електролит/мембрана може да бидат цврсти полимери, како што се полиетилен гликол (PEO), литиум калиум хексафлуорид (LiPF6) или други проводни соли со силика или други материјали за полнење кои ги подобруваат механичките својства (таквите методи сè уште не се комерцијализирани). Според безбедносните барања, повеќето батерии користат литиум вграден во јаглерод како негативна електрода, освен за одредени производители како Avestor (по спојувањето со Battscap) кои користат метален литиум како негативна електрода (наведени како батерии од литиум метал полимер).

Двете комерцијални батерии се полимеризираат со поливинилиден флуорид (PVdF) со обложување колоидни растворувачи и соли како што се етилен карбонат (EC)/диметил карбонат (DMC)/диетил карбонат (DEC). Разликата лежи во употребата на литиум манган оксид (LiMn2O4) како позитивна електрода (технологијата на Bellcore/Telcordia); Традиционалниот метод е да се користи кобалт литиум оксид (LiCoO2).

Иако сè уште не е широко достапно комерцијално, постојат и други различни типови на литиум полимерни батерии кои исто така користат полимери како позитивни електроди. На пример, Moltech развива позитивни електроди направени од спроводлива пластика и соединенија на јаглерод сулфур. Сепак, од 2005 година, оваа технологија се чинеше дека има проблеми со самоотпуштање и трошоците за производство беа исто така премногу високи.

Други методи вклучуваат користење на органски соединенија што содржат сулфур и проводни полимери како позитивни електроди, како што е полианилин. Овој метод може да постигне добар висок капацитет за празнење, вклучувајќи низок внатрешен отпор и висока капацитивност на празнење, но има проблеми со недоволно време на циклус и висока цена.