Ntruduzzioni a litium-}}
Principiu di travagghiu di Litium-m cetenion Batteri
Na battirìa di litium- si è custituitu principalmenti di n’elittrodu pusitivu, n’elittrodu nigativu, n’elittroliti ca cunnuci ioni di litiu e nasiparaturie lu custodia ca siparanu l’elittrodi pusitivi e nigatìvi. Lu matiriali di l'elittrodu pusitivu è giniralmenti un cumpostu ca cunzenti l'insirziuni rivirsìbbili e l'estrazzioni di ioni di litiu, comu l'ossidu di cubbartu di litiu (LicoO₂), ossidu di nichel di litiu (LiNiO₂), ossidu di manganisa di litiu (LiMn₂O₄), o matiriali tirnari (LiCoₓNiᵧM₁₂₂₂^ᵭ viritu). L'elittrolitu è cumpostu di sali di litiu (sali di litiu cumuni nchiùjinu LiClO₄, LiPF₆, LiBF₄, LiBOB, ecc.) dissoltu nta nu certu sulventi (suprattuttu na misculanza di carbunatu di l'etileni (EC), carbunatu di dietel (DEC), carbunatu dimitili (DMC), carbunatu di prufilini (PC), ecc., ntà na certa prupurziuni). Lu matiriali di siparaturi è ginirarmenti na risina di puliulifina, canimenti vòli ca s'usa singulu liveddu{5}}} o-.PP) a stratu (PP) e mimbrana micrupòrui di polietileni (PE). L'elittrodu nigativu di sòlitu usa matiriali capaci di l'intercalazziuni di litiu, comu la coca pitrolìfiri, la grafiti pura e lu carboniu mistu a strati. La riazzioni nna na battirìa di litium- usannu lu carboniu (C₆) comu l'elittrodu nigativu e l'ossidu di mitallu di tranzizzioni LiMeO ₂ comu l'elittrodu pusitivu è lu siquenti.
Duranti la càrrica:
Cuminzannu lu scarichira:
Duranti la càrrica, li ioni di litiu vennu rilassati di l’elittrodu pusitivu e nseriti nta l’elittrodu nigativu; duranti lu scaricamentu, li ioni di litiu vennu rilassati di l’elittrodu nigativu e nseriti nta l’elittrodu pusitivu. Nta autri paroli, duranti la carica e lu scaricamentu, li ioni di litiu si mòvunu avanti e arrè ntra l'elittrodi pusitivi e nigativi, comu na seggia a roccia. Pirciò, li battirìi di litium{{β}}} si chiàmanu puru "battirìi a seggia rocking". Lu sò principiu di travagghiu pò èssiri illustratu dâ Figura 1.1.
Sutta cunnizzioni di càrrica e scarica nurmali, l'insirziuni e l'estrazzioni di ioni di litiu ntra matiriali di carboniu a strati e particeḍḍi di ossidu o ntra li strati nne battirìi di litium- di sòlitu causanu sulu canciamenti nnâ distanza ntirstrata e nun danneggianu la struttura di cristallu. Duranti la càrrica e lu scarricamentu, li strutturi chimichi dî matiriali di elittrodu pusitivi e nigativi arrestunu essenzialmenti senza canciamenti. Adunca, dâ pruspittiva dâ rivirsibbilità dâ carica- discharge, l'inserimentu e l'estrazzioni di ioni di litiu nnô matiriali di battirìa è un prucessu di riazzioni idiali. Basatu ncapu a sti carattirìstichi, li battirìi di litium{5}} si su' supiriuri pi fari n'archiviu 'n nichel{6} cadmiu e nickel{7}}} mitalli di l'idruru d'idriru.
Classificazzioni di batteria litiu
Li battirìi di litium{9}} ponnu èssiri classificati sicunnu lu matiriali catòdicu usatu, l'aspettu e la grannizza, lu mètudu di pruduzzioni di cèlluli, lu tipu di mpaccatura e li carattirìstichi di l'applicazzioni.
Basatu ncapu lu matiriali catòdicu usatu, li battirìi di litium- si ponnu dividiri nnê battirìi di ossidu di cubbartu di litiu, battirìi a ossidu di manganisu di litiu, batteri di litiu terni e batteri di fusfatu di ferru di litiu.
Li battirìi di ossidu di cubbartu di litiu ànnu na vurtaggiu numinali di 3,7V e n'intervallu di vurtaggiu upirativu di 2,4 4 4,2V. Li battirìi di ossidu di cubbartu di litiu ànnu na struttura stàbbili, na capacità spicìfica auta e na prissioni cumplissiva eccezziunali, ma la so sicurizza è scarsa e lu so costu è àutu, usatu principalmenti nne cèlluli nichi e medi{4}}}. Nta l’anni cchiù novi, foru sbiluppati matiriali di ossidu di cubbartu di litiu, ca po aumintari la vurtaggiu di limiti supiriuri dâ battirìa a 4,3V o 4,35V, migghiurannu accussì efficacimenti la capacità di batterii e la dinsità di enirgìa. Attualmenti, li battirìi di ossidu di cubbartu di litiu ànnu la dinsità di enirgìa vulumètrica cchiù auta, arrivannu a 550 Wh/kg, facennuli èssiri l'unica scelta pi alimintari assai li tilèfuni mòbbili e autri prudutti elettrònici.
Li batteri di l'ossidu di manganisu di litiu (MMANO) ànnu na vurtaggiu numinali di 3,8V e n'intervallu di vurtaggiu upirativu di 2,5V a 4,2V. Lu vurtaggiu di prutizzioni suverchiu è 4,28V ± 0,025V, e supra- . vurtaggiu di prutizzioni è 2,5V ± 0,1V. Li batteri MMANO su’ vasci-} e ànnu na bona sicurizza. Cumunca, lu matiriali di l'ossidu di manganisu di litiu è rilativamenti nstàbbili e suscittìbbili â dicumpusizzioni, pruducennu gas e tunnu. La sò vita dû ciclu si dicadi rilativamenti vilucimenti, la sò durata è rilativamenti curta, e la sò pristazzioni auta-} è scarsa pristazzioni. Veni usatu principarmenti 'n basciu, mediu{{16} {\\displaystylezziuna}- large-.
Li litiu tirnari (TLC) ànnu un vurtaggiu numinali di 3,6V e n'intervallu di vurtaggiu di vurtaggiu di vurtaggiu di 2,75V a 4,2V. Lu vurtaggiu di prutizzioni suverchiu è 4,28V ± 0,025V, e suprax-} sincrunizza la tinzioni di prutizzioni è 2,75V ± 0,1V. Li batteri TLC ànnu boni pristazzioni cumplissivi, su' cchiù mircati di l'ossidu di cubbartu di litiu (LCO), e òffrunu na sicurizza migghiurata. Pònu èssiri usati nnî batterie di putenza e la sò quota di mircatu ntô mircatu dî matiriali catòdicu sta aumintannu l'annu doppu annu. Litiu nichi({13}}} đđî liti {U{14}} đđî matiriali a picca a picca veni accittata đđî mircatu. Li matiriali tirnari ponnu èssiri macari ammiscati cu ossidu di cubbartu di litiu e ossidu di manganisu di litiu pi èssiri usati nta l'acciaiu -}, l'alluminu, alluminu, alluminu, alluminu, sàcchi, pulimeru, pulimeru e litiu a cilìnnaru. Attualmenti, li battirìi di matiriali tirnari ponnu uttèniri na dinsità enirgètica di 180 Wh/kg (26650 azzaru-} catinu li batteri ponnu agghicari a na capacitati di 4600 m
Li batteri di ferru di litiu (LFP) ànnu un vurtaggiu numinali di 3,2V e n'intervallu di vurtaggiu upirativu di 2,5~3,75V. Lu vurtaggiu di prutizzioni suverchiu è 3,75V±0,025V, e suprav{6}} sincrunizza la vurtaggiu di prutizzioni è 2,5V±0,1V. Lu vantaggiu cchiù granni dî battirìi LFP è la stabbilità e la nun- dicumpusizzioni dû matiriali di elittrodu pusitivu, dannucci la sicurizza senza paru rispettu a autri sistemi di matiriali di elittrodi pusitivi. Li battirìi LFP ànnu na durata di ciclu longu, su' abbunnanti di risursi e su' amichèvuli. Cumunca, ànnu na chiattaforma di scarichi vascia e scarsi-}}}}}}}}}.
Basatu supra l’aspettu e a la grannizza, li litium-} si ponnu spartiri 'n batterii a cilìnnaru e batteri prismàtichi, ecc.
Basatu ncapu lu mètudu di pruduzzioni di cèlluli, li battirìi di litium- si ponnu spàrtiri li battirìi di firiti (firuta cilindrica e firita a chianu), batterii ammiscati, ecc.
Basatu supra lu tipu di matiriali di mmallaggiu, li litium-}} si ponnu spartiri n'azzaru- sintèllanu li battirìi, l'alluminu- sintèggianu li battirìi, la pràstichi-} siminati, li batteri-}}.
Basatu ncapu li carattirìstichi di l'applicazzioni, li battirìi litium-} si ponnu spartiri 'n àuti- timpiratura, battirìi vasci- timpiratura, battirìi di putenza, e batterie di capacità, ecc.
Basannusi ncapu li so àrii di applicazzioni, li battirìi di litium- si ponnu classificari comu: battirìi di backup, battirìi di putenza e battirìi di archiviazzioni di enirgìa.
Applicazzioni di Litiu -on Battere
Si pò diri ca siccomu la mminzioni dâ battirìa, nuḍḍu autru pruduttu di battirìa fu usatu rapidamenti e assai comu la battirìa litium-. Di l'alimentazzioni dû ruloggiu pi CPU pi computer a li pacchetti di battirìi granni -} usati nne macchieri e suttamarini, la diffirenza di capacità è cchiù assai di 10 miliuna di voti. Hanu applicazzioni larghi ntâ vita cutiddiàna, attrizzaturi mèdichi, veiculi elèttrici, stazzioni di enirgìa di l'energìa, ariuspazziali e li militari.
Doppu cchiù assai di 10 anni di pupularizzazzioni, li battirìi di litium- addivintaru l'unicu sistema di putenza assai usatu nta prudutti diggitali comu li tilèfuni e li laptop mubbili. A causa dâ so enirgìa spicìfica auta, sunu macari ampiamenti usati nta strumenti elettrichi, bicicletti elèttrichi, autobus elèttrichi, stazzioni di energia elèttrica eolica e enirgìa sulari, stazzioni di cumunicazzioni mòbbili, alimentazzioni dâ lampada miniraria, alimentazzioni di càpsula di succursu minirari, alimentazzioni militari militari, radiu, battirìi satillitari e tanti autri applicazzioni. Secunnu la statìstica, ntô 2011, la grannizza dû mircatu dâ nnustria dî battirìi a litiu dâ Cina arrivò a 39,7 miliardi di yuan, n’annu{6}}. La nnustria dâ battirìa dû litiu addivintau na dirizzioni nnustriali mpurtanti di l'ecunumìa nazziunali 2¹.
