Charakteristika lítium-iónovej batérie

Lítium je najmenší a najaktívnejší kov v chemickej periodickej tabuľke. Malá veľkosť, vysoká hustota kapacity, široko vítaná spotrebiteľmi a inžiniermi. Ak sú však chemické vlastnosti príliš aktívne, prinesie to vysoké riziko. Keď je lítium-kov vystavený vzduchu, vytvorí prudkú oxidačnú reakciu s kyslíkom a exploduje. S cieľom zvýšiť bezpečnosť a napätie vedci vynašli materiály, ako je grafit a oxid lítny kobalt na ukladanie atómov lítia. Molekulárna štruktúra týchto materiálov tvorí jemnú akumulačnú mriežku v nano mierke, ktorá sa môže použiť na ukladanie atómov lítia. Týmto spôsobom, aj keď sa plášť batérie zlomí a kyslík vstúpi, molekuly kyslíka sú príliš veľké na to, aby vstúpili do týchto malých skladovacích článkov, takže atómy lítia nebudú v kontakte s kyslíkom a zabránia výbuchu. Tento princíp lítium-iónovej batérie umožňuje ľuďom dosiahnuť vysokú hustotu a bezpečnosť zároveň.

Keď je lítium-iónová batéria nabitá, atóm lítia pozitívnej elektródy stratí elektróny a oxiduje na ióny lítia. Ióny lítia plávajú na zápornú elektródu cez elektrolyt, vstupujú do úložnej bunky zápornej elektródy, získavajú elektrón a redukujú sa na atómy lítia. Pri vybíjaní sa celý postup obráti. Aby sa zabránilo skratu v dôsledku priameho kontaktu medzi kladnými a zápornými elektródami batérie, do batérie sa pridá membránový papier s mnohými jemnými otvormi, aby sa zabránilo skratu. Dobrý membránový papier môže tiež automaticky uzavrieť póry, keď je teplota batérie príliš vysoká, takže ióny lítia nemôžu prejsť, aby sa premrhali bojové umenia a zabránilo sa nebezpečenstvu.