Lityum batareya komponentlari

Lityum batareyalar asosan to'rtta asosiy komponentdan iborat: musbat elektrod moddasi, salbiy elektrod moddasi, elektrolit va ajratuvchi. Ijobiy elektrod materiali lityum batareyaning ishlashining asosiy omilidir. Umumiy ijobiy elektrod materiallariga lityum kobalt oksidi (LiCoO₂), litiy marganets oksidi (LiMn₂O₄), litiy temir fosfat (LiFePO₄) va uchlamchi materiallar (NCM va NCA kabi) kiradi. Lityum temir fosfat yuqori xavfsizligi, uzoq umr ko'rish muddati va arzonligi tufayli energiya saqlash va quvvat dasturlarida keng qo'llaniladi. Biroq, uchlik materiallar yuqori energiya zichligi tufayli maishiy elektronika va elektr transport vositalarida ustunlik qiladi. Salbiy elektrod materiali odatda grafit bo'lib, tabiiy va sintetik grafitni o'z ichiga oladi. Grafit anodlari arzon narxlardagi va mukammal aylanish barqarorligini ta'minlaydi, ammo ularning nazariy imkoniyatlari cheklangan (taxminan 372 mA / g). So'nggi yillarda kremniy{8}}asosidagi anod materiallari yuqori nazariy sig'imi (taxminan 4200 mAh/g) tufayli tadqiqot nuqtasiga aylandi, biroq ular hajmni kengaytirishni hal qilishda qiyinchiliklarga duch kelishmoqda. Elektrolit litiy ionlari musbat va manfiy elektrodlar o'rtasida ko'chib o'tadigan vositadir. U odatda organik erituvchi (masalan, etilen karbonat yoki dimetil karbonat), litiy tuzi (masalan, litiy geksaftorofosfat (LiPF₆)) va qo'shimchalardan iborat. Elektrolitning ishlashi batareyaning zaryadlash va tushirish samaradorligiga bevosita ta'sir qiladi, batareyaning ishlash muddatini, yuqori energiya quvvatini va elektr quvvatini oshirishi mumkin. zichlik, lekin barqarorlikni hisobga olish kerak. Separatorning asosiy vazifasi lityum ionlarining o'tishiga imkon beradigan qisqa tutashuvlarning oldini olish, ijobiy va salbiy elektrodlarni ajratishdir. Hozirgi vaqtda asosiy seperatorlar mikroporozli polietilen (PE) yoki polipropilen (PP) membranalar bo'lib, ko'pincha termal barqarorlik va mexanik kuchni oshirish uchun seramika yoki polimer qatlamlari bilan qoplangan. Separatorning g'ovakligi, qalinligi va termal qisqarish asosiy parametrlardir. Bundan tashqari, lityum batareyani ishlab chiqarish jarayoni komponentlarning nisbati va tozaligiga juda yuqori talablarni qo'yadi. Masalan, musbat elektrod materialidagi metall ionining doping nisbati aniq nazorat qilinishi kerak va elektrolitdagi suv miqdori 20 ppm dan past bo'lishi kerak; aks holda, batareyaning ishlashini kamaytiradigan yon reaktsiyalar paydo bo'ladi.