6 vrsta litij-ionskih baterija

1. litij kobaltov oksid

Litij-kobalt-oksidne baterije, poznate i kao litij-kobaltov oksid ili litij-ionske kobaltne baterije, izrađene su od litij-karbonata i kobalta. Zbog svoje vrlo visoke specifične energije, ove se baterije koriste u mobilnim telefonima, prijenosnim računalima i elektroničkim fotoaparatima. Imaju katodu od kobaltovog oksida i koriste grafitni ugljik kao anodni materijal; tijekom postupka pražnjenja litij-ioni se premještaju s jedne anode na drugu katodu, a kad se baterija napuni, struja se obrne.

Ova baterija ima neke nedostatke, uključujući relativno kratko trajanje baterije i ograničenu specifičnu snagu. Osim toga, ove baterije nisu toliko sigurne kao druge vrste baterija. Ipak, zbog svojih karakteristika čine ga popularnim izborom za mobilne telefone i druge prijenosne elektroničke uređaje.

2. litij-mangan-oksid

Litijeve baterije i mangan-litijeve baterije ponekad se nazivaju mangan-litijeve baterije ili mangan-oksidi. Tehnologija ove baterije otkrivena je 1980-ih, a prvi je put objavljena 1983. u GG;; Bilten o istraživanju materijala&;. 1996. Moli Energy proizveo je prve komercijalne litij-ionske baterije koristeći litij-mangan-oksid kao katodni materijal.

Litij-mangan-oksidne baterije poznate su po stabilnosti na visokim temperaturama i sigurnije su od ostalih litij-ionskih baterija. Stoga se obično koriste u medicinskoj opremi i uređajima, ali mogu se koristiti i u električnim alatima, električnim biciklima itd. Litij-mangan-oksidne baterije mogu se koristiti i za napajanje prijenosnih računala i električnih vozila.

3. Litij željezni fosfat

Litij željezne fosfatne baterije, poznate i kao litij fosfatne baterije, koriste fosfat kao katodu. Koriste karakteristike niskog otpora, koje poboljšavaju njihovu sigurnost i toplinsku stabilnost.

Ostale pogodnosti uključuju trajnost i dug životni ciklus - može se čuvati potpuno napunjena baterija, dok je ukupni životni vijek napunjenosti baterije gotovo nepromijenjen. Kada je životni vijek litijeve baterije najdulji, litijeva baterija je ujedno i najučinkovitiji izbor. Međutim, niskonaponska litij-fosfatna baterija znači da ima manje energije od drugih vrsta litijevih baterija.

Stoga se ove baterije obično koriste u električnim motociklima i drugim primjenama koje zahtijevaju duži vijek trajanja i značajnu sigurnost. Električna vozila također često koriste ove baterije.

4. litij nikl mangan kobalt oksid

Litij-nikal-mangan-kobalt-oksidne baterije, poznate i kao litij-mangan-kobaltov oksid ili NMC baterije, izrađene su od nekoliko uobičajenih litij-ionskih baterijskih materijala. Uključuju katode sastavljene od nikla, mangana i kobalta.

Kao i druge litij-ionske baterije, NMC baterije mogu imati visoku specifičnu gustoću energije ili veliku specifičnu snagu. Međutim, ne mogu imati oba atributa. Ova vrsta baterija najčešće se nalazi u električnim alatima i pogonima u vozilima.

Omjer kombinacije katoda obično iznosi 60% nikla, 20% mangana i 20% kobalta. To znači da su troškovi sirovina niži od ostalih litij-ionskih baterija, jer kobalt može biti prilično skup. Cijena ovih baterija može se dodatno smanjivati ​​u budućnosti, jer neki proizvođači baterija planiraju promijeniti kemiju baterija na veći omjer nikla kako bi mogli koristiti manje kobalta. Ova vrsta baterija obično je prvi izbor za električna vozila jer je njena stopa samozagrijavanja vrlo niska.

5. litij nikl kobalt aluminij oksid

Litij-nikal-kobalt-aluminij-oksidne baterije, poznate i kao NCA baterije, postaju sve važnije u elektroenergetskom sustavu i skladištenju mreža.

NCA baterije nisu uobičajene u potrošačkoj industriji, ali su obećavajuće u automobilskoj industriji. NCA baterije pružaju visokoenergetsku opciju i imaju dobar životni vijek, ali nisu toliko sigurne kao druge litij-ionske baterije i prilično su skupe. Boston Consulting Group (Boston Consulting Group) istaknuo je da NCA baterije moraju biti opremljene sigurnosnim mjerama u automobilu kako bi se nadzirale performanse i ponašanje baterije kako bi se osigurala sigurnost vozača.

Nacionalni laboratorij Argonne proučavao je potencijal NCA baterija i povezana pitanja. S obzirom na kontinuiranu upotrebu NCA baterija u električnim vozilima, kako su električna vozila sve češća, potražnja za tim baterijama može porasti.

6. litij titanat

Konačno, litij titanat, poznat i kao litij titanat, baterija je koja može zadovoljiti sve veće primjene. Glavna prednost litij-titanatne baterije je u tome što je vrijeme punjenja vrlo brzo, zahvaljujući svojoj naprednoj nanotehnologiji, prostor u bateriji je tako velik.

Trenutno proizvođači električnih vozila i bicikala koriste litij-titanatne baterije, koje će se vjerojatno koristiti u električnim autobusima za javni prijevoz. Međutim, u usporedbi s drugim vrstama litij-ionskih baterija, ove baterije imaju niži svojstveni napon ili manju gustoću energije, što može pružiti učinkovitu snagu vozilu. Uprkos tome, gustoća litij-titanatnih baterija i dalje je veća od ostalih ne-litij-ionskih baterija, što je prednost.

Aplikacije za ove baterije mogu uključivati ​​vojne i zrakoplovne aplikacije, a mogu se koristiti i za pohranu energije vjetra i sunca i stvaranje pametnih mreža. Osim toga, prostor za baterije pokazuje da se te baterije također mogu koristiti za kritično sigurnosno kopiranje elektroenergetskog sustava.