6 نوع باتری لیتیوم یونی

1. اکسید کبالت لیتیوم

باتری های اکسید کبالت لیتیوم که با نام های اکسید کبالت لیتیوم یا یون کبالت لیتیوم یون نیز شناخته می شوند ، از کربنات لیتیوم و کبالت ساخته شده اند. این باتری ها به دلیل انرژی خاص بسیار بالا در تلفن های همراه ، رایانه های نوت بوک و دوربین های الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرند. آنها کاتد اکسید کبالت دارند و از کربن گرافیت به عنوان ماده آند استفاده می کنند. در طی فرآیند تخلیه ، یونهای لیتیوم از یک آند به کاتد دیگر منتقل می شوند و هنگامی که باتری شارژ می شود ، جریان معکوس می شود.

این باتری دارای معایبی از جمله عمر باتری نسبتاً کوتاه و قدرت خاص محدود است. علاوه بر این ، این باتری ها به اندازه انواع دیگر باتری ایمن نیستند. با این وجود ، ویژگی های آنها آن را به گزینه ای محبوب برای تلفن های همراه و سایر دستگاه های الکترونیکی قابل حمل تبدیل کرده است.

2. اکسید منیزیم لیتیوم

باتری های لیتیوم و باتری های لیتیوم منگنز گاهی اوقات باتری های لیتیوم منگنز یا اکسیدهای منگنز نامیده می شوند. فناوری این باتری در دهه 1980 کشف شد و اولین بار در سال 1983 در"؛ Material Research Bulletin"؛ منتشر شد. در سال 1996 ، مولی انرژی اولین باتری های لیتیوم یونی تجاری را با استفاده از اکسید منیزیم لیتیوم به عنوان ماده کاتدی تولید کرد.

باتری های اکسید منگنز لیتیوم به دلیل پایداری در درجه حرارت بالا شناخته شده اند و از سایر باتری های لیتیوم یون ایمن تر هستند. بنابراین ، آنها معمولاً در تجهیزات و دستگاه های پزشکی استفاده می شوند ، اما ممکن است در ابزارهای برقی ، دوچرخه های برقی و غیره نیز استفاده شوند.

3. فسفات آهن لیتیوم

باتری های فسفات آهن لیتیوم ، که به عنوان باتری های فسفات لیتیوم نیز شناخته می شوند ، از فسفات به عنوان کاتد استفاده می کنند. آنها از ویژگی های مقاومت کم ، که باعث بهبود ایمنی و ثبات حرارتی آنها می شود ، بهره مند می شوند.

از دیگر مزایا می توان به دوام و چرخه طول عمر طولانی اشاره کرد که می توان باتری کاملاً شارژدهی را ذخیره کرد ، در حالی که عمر شارژ باتری&# 39 تقریباً بدون تغییر است. هنگامی که عمر مفید باتری لیتیوم بیشتر است ، باتری لیتیوم نیز موثرترین انتخاب است. با این حال ، یک باتری لیتیوم فسفات ولتاژ پایین به این معنی است که انرژی کمتری نسبت به انواع دیگر باتری های لیتیوم دارد.

بنابراین ، این باتری ها معمولاً در موتور سیکلت های برقی و سایر برنامه هایی که به عمر طولانی تر و ایمنی قابل توجهی نیاز دارند ، استفاده می شوند. وسایل نقلیه الکتریکی نیز اغلب از این باتری ها استفاده می کنند.

4. اکسید کبالت منگنز لیتیوم نیکل

باتری های لیتیوم-نیکل-منگنز-کبالت اکسید ، که به عنوان باتری های لیتیوم-منگنز-کبالت یا باتری های NMC نیز شناخته می شوند ، از چندین ماده متداول باتری لیتیوم-یون ساخته شده اند. آنها شامل کاتدهایی هستند که از نیکل ، منگنز و کبالت تشکیل شده اند.

مانند سایر باتری های یون لیتیوم ، باتری های NMC نیز می توانند دارای چگالی انرژی خاص خاص یا قدرت ویژه بالا باشند. با این حال ، آنها نمی توانند هر دو ویژگی را داشته باشند. این نوع باتری معمولاً در ابزارهای برقی و پیشرانه های وسایل نقلیه یافت می شود.

نسبت ترکیب کاتد معمولاً 60٪ نیکل ، 20٪ منگنز و 20٪ کبالت است. این بدان معنی است که هزینه مواد اولیه کمتر از سایر گزینه های باتری لیتیوم یون است زیرا کبالت می تواند بسیار گران باشد. قیمت این باتری ها ممکن است در آینده بیشتر کاهش یابد ، زیرا برخی از تولیدکنندگان باتری قصد دارند شیمی باتری را به نسبت بیشتری نیکل تغییر دهند تا بتوانند از کبالت کمتری استفاده کنند. این نوع باتری معمولاً اولین انتخاب برای وسایل نقلیه الکتریکی است زیرا میزان گرمایش از خود بسیار کم است.

5. اکسید آلومینیوم نیکل کبالت لیتیوم

باتری های اکسید لیتیوم-نیکل-کبالت-آلومینیوم ، که به عنوان باتری های NCA نیز شناخته می شوند ، در سیستم ذخیره سازی و شبکه به طور فزاینده ای اهمیت پیدا می کنند.

باتری های NCA در صنعت مصرف رایج نیستند ، اما در صنعت خودرو امیدوار کننده هستند. باتری های NCA گزینه ای با انرژی بالا را ارائه می دهند و طول عمر خوبی دارند ، اما به اندازه سایر باتری های لیتیوم یون ایمن نیستند و بسیار گران هستند. گروه مشاوره بوستون (گروه مشاوره بوستون) خاطرنشان كرد كه باتري هاي NCA براي نظارت بر عملكرد و رفتار باتري بايد از نظر ايمني در اتومبيل مجهز شوند تا از امنيت راننده مطمئن شوند.

آزمایشگاه ملی آرگون پتانسیل باتری های NCA و مسائل مربوط به آن را بررسی کرده است. با توجه به ادامه استفاده از باتری های NCA در وسایل نقلیه الکتریکی ، با رواج بیشتر وسایل نقلیه برقی ، ممکن است تقاضا برای این باتری ها افزایش یابد.

6. تیتانات لیتیوم

سرانجام ، تیتانات لیتیوم ، همچنین به عنوان تیتانات لیتیوم شناخته می شود ، باتری است که می تواند برنامه های در حال رشد را برآورده کند. مزیت اصلی باتری لیتیوم تیتانات این است که زمان شارژ بسیار سریع است ، به لطف فناوری نانو پیشرفته ، فضای باتری بسیار زیاد است.

در حال حاضر ، تولیدکنندگان وسایل نقلیه الکتریکی و دوچرخه از باتری های لیتیوم تیتانات استفاده می کنند که احتمالاً در اتوبوس های برقی برای حمل و نقل عمومی مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال ، در مقایسه با سایر انواع باتری های لیتیوم یون ، این باتری ها ولتاژ ذاتی کمتری دارند یا چگالی انرژی کمتری دارند ، که ممکن است انرژی کارآمد را برای خودرو فراهم کند. حتی در این صورت ، چگالی باتری های تیتانات لیتیوم هنوز از سایر باتری های غیر لیتیوم یونی بیشتر است که این یک مزیت است.

کاربردهای این باتری ها می تواند شامل کاربردهای نظامی و هوافضا باشد و همچنین می تواند برای ذخیره انرژی باد و خورشید و ایجاد شبکه های هوشمند مورد استفاده قرار گیرد. علاوه بر این ، فضای باتری نشان می دهد که این باتری ها همچنین می توانند برای تهیه پشتیبان از سیستم قدرت مورد استفاده قرار گیرند.