Akumulator litowo-jonowy to rodzaj akumulatora, który zależy głównie od jonów litu poruszających się między elektrodą dodatnią i ujemną. W procesie ładowania i rozładowywania Li + jest interkalowany i deinterkalowany między dwiema elektrodami: Li + jest deinterkalowany z elektrody dodatniej i wprowadzany do elektrody ujemnej przez elektrolit, a elektroda ujemna jest bogata w lit; w trakcie rozładowywania jest odwrotnie. Ogólnie rzecz biorąc, bateria z litem jako elektrodą jest reprezentatywna dla nowoczesnej baterii o wysokiej wydajności.
Zasada działania baterii litowo-jonowej
Akumulatory litowo-jonowe wykorzystują materiały węglowe jako elektrodę ujemną i związki litu jako elektrodę dodatnią. Nie ma litu metalicznego, tylko jon litu. Nazywa się to akumulatorami litowo-jonowymi. Akumulator litowo-jonowy to ogólny termin określający akumulatory ze związkami interkalacyjnymi litowo-jonowymi jako materiałami katodowymi. Proces ładowania i rozładowywania akumulatora litowo-jonowego to proces interkalacji i deinterkalacji jonów litu. W procesie interkalacji i deinterkalacji jonów litu towarzyszy mu interkalacja i deinterkalacja równoważnych elektronów z jonami litu (tradycyjnie elektroda dodatnia jest reprezentowana przez interkalację lub deinterkalację, podczas gdy elektroda ujemna jest reprezentowana przez interkalację lub de wtręt). W procesie ładowania i rozładowywania, jon litu jest interkalowany / deinterkalowany i interkalowany / deinterkalowany między elektrodami dodatnimi i ujemnymi, co jest jaskrawo nazywane „baterią fotela bujanego”.
Podczas ładowania akumulatora na dodatniej elektrodzie akumulatora generowany jest jon litu, a wytworzony jon litu przemieszcza się przez elektrolit do elektrody ujemnej. Węgiel jako elektroda ujemna ma strukturę warstwową z wieloma mikroporami. Jony litu, które docierają do elektrody ujemnej, są osadzone w mikroporach warstwy węgla. Im więcej jonów litu jest osadzonych, tym wyższa jest pojemność ładowania. Podobnie, gdy bateria jest rozładowana (czyli gdy korzystamy z baterii), jon litu osadzony w ujemnej warstwie węgla wydostaje się i wraca do elektrody dodatniej. Im więcej jonów litu powraca do elektrody dodatniej, tym wyższa jest zdolność wyładowania.
Generalnie prąd ładowania baterii litowej wynosi od 0,2 ° C do 1 ° C. Im wyższy prąd, tym szybsze ładowanie i wyższe nagrzewanie akumulatora. Ponadto, jeśli akumulator jest ładowany zbyt dużym prądem, pojemność nie jest wystarczająca, ponieważ reakcja elektrochemiczna wewnątrz akumulatora wymaga czasu. Podobnie jak nalewanie piwa, będzie wytwarzać bąbelki, gdy będzie za szybko, ale będzie niezadowolony.
