Miért használják a lítium fémet az akkumulátorokban?
1. Nagy elektrokémiai potenciál: A lítiumnak a legnagyobb elektrokémiai potenciálja van az összes fém között, azaz könnyen felszabadítja az elektronokat, és erős hajtóereje van az elektrokémiai reakciókhoz. Ez nagyfeszültségű kimenetet eredményez az akkumulátor számára.
2. Alacsony atomtömeg: A lítium a legkönnyebb fém, ami nagy energia sűrűséggel jár. Ez azt jelenti, hogy a lítiumot használó akkumulátor sok energiát képes kompakt méretben tárolni.
3. Magas elméleti képesség: A lítium magas elméleti kapacitása van, azaz nagy mennyiségű töltést képes tárolni egységenként. Ez hosszú futamú akkumulátorokhoz vezet.
4. Jó vezetőképesség: A lítium jó elektromos vezetőképességgel rendelkezik, lehetővé téve az elektron hatékony áramlását az akkumulátoron belül.
A lítiumnak azonban van néhány hátránya is:
1. Reaktivitás: A lítium nagyon reakcióképes, és hevesen reagál a levegővel és a vízzel. Ehhez speciális kezelési és biztonsági intézkedéseket igényel az akkumulátor gyártása és működése során.
2. Dendritképződés: A töltés során a lítium-ionok dendriteket (tűszerű szerkezeteket) képezhetnek az anód felületén. Ezek a dendritek rövidzárlatot okozhatnak, és biztonsági kockázatokat jelentenek.
3. Korlátozott ciklus élettartama: A dendritképződés és más tényezők miatt a lítiumfém akkumulátorok gyakran korlátozott ciklus élettartamúak más akkumulátor -technológiákhoz képest.
Ezen hátrányok ellenére a lítiumfém előnyei ígéretes anyaggá teszik a következő generációs akkumulátorok számára, különösen a nagy energia sűrűségű és a hosszú futási idejű alkalmazásokhoz, például az elektromos járművek és a rács tárolása esetén.
A lítiumfém akkumulátorok típusai:
* lítium-fém elsődleges akkumulátorok: Ezek nem újratelepíthető akkumulátorok, hosszú eltarthatósággal, általában órákban és számológépekben használják.
* lítium-fém másodlagos akkumulátorok: Ezek újratölthető akkumulátorok, amelyek nagyobb energia sűrűségűek, mint a hagyományos lítium-ion akkumulátorok. Még mindig fejlesztés alatt állnak, de nagy ígéretet tesznek a különféle alkalmazásokra.
Kutatás folyik a lítium -fém akkumulátorokkal kapcsolatos kihívások leküzdése és a jövőbeni energiatároló megoldások teljes potenciáljának feloldása érdekében.