Ličio baterijų cheminės reakcijos principai
Ličio baterijos paprastai skirstomos į dvi kategorijas:
Ličio jonų akumuliatorius: ličio jonų akumuliatorius paprastai yra akumuliatorius, kuriame kaip teigiamo elektrodo medžiaga naudojamas ličio lydinio metalo oksidas, neigiama elektrodo medžiaga – grafitas ir nevandeninis elektrolitas.
Ličio metalo baterija: Ličio metalo baterija paprastai yra baterija, kurioje kaip teigiamo elektrodo medžiaga naudojamas mangano dioksidas, o kaip neigiamo elektrodo medžiaga yra metalo ličio arba jo lydinio metalas ir naudojamas nevandeninis elektrolito tirpalas.
Ličio metalo baterija
Ličio metalo baterijos yra baterijų tipas, kuriame kaip neigiamo elektrodo medžiaga naudojamas ličio metalas arba ličio lydinys ir naudojamas nevandeninis elektrolito tirpalas. Ankstyviausia ličio baterija naudojo tokią reakciją: Li+MnO2=LiMnO2, reakcija yra oksidacijos-redukcijos reakcija, iškrova.
Ličio jonų baterija
teigiamas elektrodas
Katodinė medžiaga: Yra daug katodinių medžiagų, o daugumoje dabartinių pagrindinių produktų naudojamas ličio geležies fosfatas. Įvairių katodinių medžiagų palyginimas:
LiCoO2 3,7 V 140 mAh/g
Li2Mn2O4 4,0 V 100 mAh/g
LiFePO4 3,3 V 100 mAh/g
Li2FePO4F 3,6 V 115 mAh/g
Ličio geležies fosfatas
Teigiama elektrodo reakcija: ličio jonai įsiterpia iškrovimo metu, o įkrovimo metu ličio jonai yra deinterkaluojami. Įkraunant: LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- Iškraunant: Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- → LiFePO4
Anodo medžiaga: dažniausiai naudojamas grafitas. Nauji tyrimai parodė, kad titanatas gali būti geresnė medžiaga. Neigiama reakcija: iškrovimo metu ličio jonai deinterkaluojami, o įkrovimo metu įterpiami ličio jonai. Įkraunant: xLi+ + xe- + 6C → LixC6 Iškraunant: LixC6 → xLi+ + xe- + 6C
Ličio kobalto oksidas
Reakcija ant teigiamo elektrodo yra tokia:
LiCoO2=Įkrovimas=Li1-xCoO2+XLi++ Xe-
Li1-xCoO2+XLi+ + Xe-=iškrovimas=LiCoO2
Reakcija į neigiamą elektrodą yra tokia:
6C{{1}}XLi+ + Xe-=Charge=LixC6
LixC6=iškrova=6C{{2}}XLi+ + Xe-
