Litium polimer batareya nəzəriyyəsi

Litium polimer batareya nəzəriyyəsi

12-05-2023

Bazarda ümumi olaraq litium-ion polimerləri adlandırılan iki kommersiya texnologiyası mövcuddur (burada "polimer" "elektrolit izolyasiya polimerini" təmsil edir).

Batareya aşağıdakı hissələrdən ibarətdir:

Müsbət elektrod: LiCoO2 litium kobalt dioksid və ya LiMn2O4 litium tetraoksid manqan dioksid

Diafraqma: keçirici elektrolit polimer (məsələn, polietilen qlikol, PEO)

Mənfi elektrod: litium və ya litium karbon daxil edilmiş (kimyəvi) birləşmə

Tipik reaksiya: (boşalma)

Mənfi elektrod: (Carbon Lix) → C+xLi+xe

Diafraqma: Li keçirici

Müsbət elektrod: Li1 − xCoO2+xLi+xe → LiCoO2

Ümumi reaksiya: (karbon xLi+xe)+Li1-xCoO2 → LiCoO2+karbon

Elektrolit/membran polimerləri bərk polimerlər ola bilər, məsələn, polietilen qlikol (PEO), litium kalium heksaflorid (LiPF6) və ya silisiumlu digər keçirici duzlar və ya mexaniki xassələri artıran digər doldurma materialları (belə üsullar hələ kommersiyalaşdırılmayıb). Təhlükəsizlik tələblərinə əsasən, mənfi elektrod kimi metal litiumdan istifadə edən Avestor (Battscap ilə birləşdirildikdən sonra) kimi bəzi istehsalçılar (litium metal polimer batareyaları adlanır) istisna olmaqla, əksər batareyalar mənfi elektrod kimi karbon daxil litiumdan istifadə edir.

Hər iki kommersiya batareyası kolloid həllediciləri və etilen karbonat (EC)/dimetil karbonat (DMC)/dietil karbonat (DEC) kimi duzları örtməklə poliviniliden flüoridlə (PVdF) polimerləşir. Fərq müsbət elektrod kimi litium manqan oksidinin (LiMn2O4) istifadəsindədir (Bellcore/Telcordia texnologiyası); Ənənəvi üsul kobalt litium oksidindən (LiCoO2) istifadə etməkdir.

Ticarətdə hələ geniş şəkildə mövcud olmasa da, polimerləri müsbət elektrodlar kimi istifadə edən başqa müxtəlif növ litium polimer batareyaları da var. Məsələn, Moltech şirkəti keçirici plastiklərdən və karbon kükürd birləşmələrindən hazırlanmış müsbət elektrodlar hazırlayır. Bununla belə, 2005-ci ildən etibarən bu texnologiyanın özünü buraxma ilə bağlı problemləri var idi və istehsal xərcləri də çox yüksək idi.

Digər üsullara kükürd tərkibli üzvi birləşmələrin və keçirici polimerlərin, məsələn, Polianilin kimi müsbət elektrodların istifadəsi daxildir. Bu üsul aşağı daxili müqavimət və yüksək boşalma tutumu da daxil olmaqla yaxşı yüksək boşaltma qabiliyyətinə nail ola bilər, lakin qeyri-kafi dövriyyə müddətləri və yüksək qiymətlə bağlı problemlər var.