Камен-темелник на новата енергија: Прочитајте го развојот и принципот на литиумските батерии

Литиумските батерии се вообичаен тип на батерии за полнење чија електрохемиска реакција се заснова на миграцијата на литиумските јони помеѓу позитивните и негативните електроди. Литиумските батерии ги имаат предностите на високата енергетска густина, долг животен век и ниска стапка на самопразнење, па затоа се широко користени во различни електронски уреди и електрични возила.

Принципот на работа на литиумските батерии се заснова на миграцијата на литиумските јони помеѓу позитивните и негативните електроди. За време на процесот на полнење, јоните на литиум се ослободуваат од позитивниот материјал (обично оксид како литиум кобалтат), поминуваат низ електролитот и потоа се вметнуваат во негативниот материјал (обично јаглероден материјал). За време на процесот на празнење, јоните на литиум се одвојуваат од негативниот материјал и се движат низ електролитот до позитивниот материјал, генерирајќи струја и електрична енергија, што ја поттикнува надворешната опрема да работи.

Принципот на работа на литиумските батерии може да се поедностави во следниве чекори:

1. За време на процесот на полнење, негативната електрода на литиумската батерија ќе апсорбира надворешни електрони. За да остане електрично неутрална, позитивната електрода ќе биде принудена да ослободува електрони кон надвор, а јоните на литиум кои ги изгубиле електроните ќе бидат привлечени кон негативната електрода и ќе се движат низ електролитот до негативната електрода. На овој начин, негативната електрода ги надополнува електроните и складира јони на литиум.

2. При празнење, електроните се враќаат во позитивната електрода преку надворешното коло, а јоните на литиум исто така се отстрануваат од материјалот на негативната електрода, ослободувајќи ја складираната електрична енергија во процесот и се враќаат назад кон позитивната електрода преку електролитот. а електроните се комбинираат за да учествуваат во реакцијата на редукција за да се врати структурата на соединението на литиум.

3. Во процесот на полнење и празнење, всушност, тоа е процес на јони на литиум кои бркаат електрони, при што се постигнува складирање и ослободување на електрична енергија.

Развојот на литиумските батерии помина низ повеќе фази. Во раните 1970-ти, литиум металните батерии за прв пат беа воведени, но поради високата активност и безбедносните проблеми на литиум металот, нивната примена беше ограничена. Последователно, литиум-јонските батерии станаа мејнстрим технологија, која користи неметални литиумски соединенија како материјали за позитивни електроди за да го реши безбедносниот проблем на литиум металните батерии. Во 1990-тите, се појавија литиум полимерни батерии, користејќи полимерни гелови како електролити, подобрувајќи ја безбедноста и енергетската густина на батериите. Во последниве години, се развиваат и нови технологии за литиумски батерии како што се литиум-сулфур батерии и литиумски батерии во цврста состојба.

Во моментов, литиум-јонските батерии сè уште се најчесто користената и најзрелата технологија за батерии. Има висока енергетска густина, долг животен век и ниска стапка на само-празнење, а широко се користи во мобилни телефони, преносни компјутери, електрични возила и други полиња. Покрај тоа, литиум полимерните батерии се исто така широко користени во области како што се тенки и лесни уреди и безжични слушалки, поради нивната висока енергетска густина и тенки карактеристики на дизајнот.

Кина постигна извонреден напредок во областа на литиумските батерии. Кина е еден од најголемите светски производители и потрошувачи на литиумски батерии. Синџирот на индустријата за литиумски батерии во Кина е завршен, од набавка на суровини до производство на батерии има одредена скала и техничка сила. Кинеските компании за литиумски батерии постигнаа важен напредок во технолошките истражувања и развој, производствениот капацитет и уделот на пазарот. Покрај тоа, кинеската влада, исто така, воведе низа политики за поддршка за да го поттикне развојот и иновациите на индустријата за литиумски батерии. Литиумските батерии станаа главно енергетско решение во области како што се електронските уреди и електричните возила.