Arbeidsprinsipp for litiumbatteri

Litiumion migrasjon mellom positive og negative elektroder
Arbeidsprinsippet for litium-ion-batteri er basert på den reversible migrasjonen av litiumioner mellom positive og negative elektroder, og gjensidig konvertering av elektrisk energi og kjemisk energi realiseres gjennom elektrokjemiske reaksjoner . ‌ Den spesifikke prosessen er som følger: ‌
Kjerneprinsipp og lading og utladingsprosess
‌ Når lading: Den eksterne strømkilden driver litiumioner for å bli deintercalert fra det positive elektrodematerialet (så som litiumkoboltoksyd, litiumjernfosfat), og trenger inn i elektrolytten for å legge inn den lagdelte grafittstrukturen til den negative elektroderen {{0} for å danne seg til den samme tiden til den negative elektroten {{ Nåværende . ‌ Når du slipper ut: litiumioner blir deintercalert fra grafitt -negativ elektrod
Nøkkelmaterialer og reaksjonsmekanismer ‌ Positiv elektrodemateriale: Vanlig brukt litiumkoboltoksyd, litiumjernfosfat, etc ., frigjør litiumioner gjennom oksidasjonsreaksjoner . Negativ elektrot: Grafitt er mest brukt, og dens lagde strukturen reversibelt oppbevares som en}}}}}}}}}}}}} ionetransportmedium, det lar litiumioner bevege seg, men blokkerer elektroner .
Spenningsdynamikk
Batterispenning svinger med lading og utladningsstatus:
‌Initial lading‌: Spenningen er lav, indre motstand og polarisasjonseffekter er signifikante; Spenningen fortsetter å stige under konstant strømfase (e . g . ternary litiumbatteri stiger fra 3 . 0v til 4.2V).
‌ Discharge-prosessen: Spenningen avtar gradvis til den når avskjæringsspenningen (vanligvis større enn eller lik 2 . 5V) for å unngå kollaps av den negative elektrodestrukturen.