ویژگی های باتری یون لیتیوم

لیتیوم کوچکترین و فعال ترین فلز جدول دوره ای شیمیایی است. اندازه کوچک، تراکم ظرفیت بالا، به طور گسترده ای مورد استقبال مصرف کنندگان و مهندسان قرار گرفت. با این حال، اگر خواص شیمیایی بیش از حد فعال باشند، خطر بالایی را به همراه خواهد داشت. هنگامی که فلز لیتیوم در معرض هوا قرار می گیرد، واکنش اکسیداسیون شدیدی با اکسیژن تولید خواهد کرد و منفجر خواهد شد. دانشمندان به منظور بهبود ایمنی و ولتاژ، موادی مانند گرافیت و اکسید لیتیوم کبالت را برای ذخیره اتم های لیتیوم اختراع کرده اند. ساختار مولکولی این مواد شبکه ذخیره سازی ریز در مقیاس نانو را تشکیل می دهد که می تواند برای ذخیره اتم های لیتیوم مورد استفاده قرار گیرد. به این ترتیب حتی اگر پوسته باتری بشکند و اکسیژن وارد شود، مولکول های اکسیژن برای ورود به این سلول های ذخیره سازی کوچک بیش از حد بزرگ هستند، به طوری که اتم های لیتیوم با اکسیژن تماس نبرند و از انفجار اجتناب کنند. این اصل باتری لیتیوم یون افراد را قادر می سازد تا در عین حال به تراکم ظرفیت بالا و ایمنی دست یابند.

هنگامی که یک باتری یون لیتیوم شارژ شود، اتم لیتیوم الکترود مثبت الکترون ها را از دست خواهد داد و به یون های لیتیوم اکسید می شود. لیتیوم از طریق الکترولیت به الکترود منفی شنا می کند، وارد سلول ذخیره سازی الکترود منفی می شود، الکترون به دست می آورد، و به اتم های لیتیوم کاهش می دهد. در هنگام تخلیه، کل عمل معکوس می شود. به منظور جلوگیری از مدار کوتاه به دلیل تماس مستقیم بین الکترودهای مثبت و منفی باتری، یک کاغذ دیافراگم با سوراخ های ریز بسیاری در باتری اضافه می شود تا از مدار کوتاه جلوگیری شود. کاغذ دیافراگم خوب نیز می تواند به طور خودکار منافذ را زمانی که دمای باتری بیش از حد بالا است ببندد، به طوری که یون های لیتیوم نمی توانند از آن عبور کنند، تا هنرهای رزمی را هدر دهند و از خطر جلوگیری کنند.