Li-ion մարտկոցները գրեթե ամենուր են: Դրանք օգտագործվում են բջջային հեռախոսներից և նոութբուքներից մինչև հիբրիդ և էլեկտրական մեքենաներ: Լիթիում-իոնային մարտկոցները նույնպես ավելի ու ավելի տարածված են լայնածավալ ծրագրերում, ինչպիսիք են Անխափան սնուցման սարքերը (UPS) և անշարժ մարտկոցների էներգիայի պահպանման համակարգերը (BESSs):
Մարտկոցը սարք է, որը բաղկացած է մեկ կամ մի քանի էլեկտրաքիմիական բջիջներից՝ արտաքին միացումներով էլեկտրական սարքերը սնուցելու համար: Երբ մարտկոցը էլեկտրաէներգիա է մատակարարում, նրա դրական տերմինալը կաթոդն է, իսկ բացասական տերմինալը՝ անոդը։ Բացասական նշանով տերմինալը էլեկտրոնների աղբյուրն է, որոնք արտաքին էլեկտրական միացումով հոսելու են դեպի դրական տերմինալ:
Երբ մարտկոցը միացված է արտաքին էլեկտրական բեռին, ռեդոքս (վերականգնում-օքսիդացում) ռեակցիան փոխակերպում է բարձր էներգիայի ռեակտիվները ցածր էներգիայի արտադրանքի, իսկ ազատ էներգիայի տարբերությունը մատակարարվում է արտաքին շղթա որպես էլեկտրական էներգիա: Պատմականորեն «մարտկոց» տերմինը հատուկ վերաբերում էր մի քանի բջիջներից բաղկացած սարքին. Այնուամենայնիվ, օգտագործումը զարգացել է` ներառելով մեկ բջջից կազմված սարքեր:
Ինչպե՞ս է աշխատում լիթիում-իոնային մարտկոցը:
Li-ion մարտկոցների մեծամասնությունը ունեն նմանատիպ դիզայն, որը բաղկացած է մետաղական օքսիդի դրական էլեկտրոդից (կաթոդից), որը պատված է ալյումինե հոսանքի կոլեկտորի վրա, բացասական էլեկտրոդից (անոդից)՝ պատրաստված ածխածնից/գրաֆիտից, որը պատված է պղնձի հոսանքի կոլեկտորի վրա, բաժանարարից և էլեկտրոլիտից՝ պատրաստված էլեկտրոլիտից։ լիթիումի աղը օրգանական լուծիչում:
Մինչ մարտկոցը լիցքաթափվում է և ապահովում էլեկտրական հոսանք, էլեկտրոլիտը դրական լիցքավորված լիթիումի իոններ է տեղափոխում անոդից դեպի կաթոդ և հակառակը բաժանարարի միջոցով: Լիթիումի իոնների շարժումը անոդում ստեղծում է ազատ էլեկտրոններ, որոնք լիցք են ստեղծում դրական հոսանքի կոլեկտորի մոտ: Այնուհետև էլեկտրական հոսանքը հոսում է ընթացիկ կոլեկտորից սնուցվող սարքի միջոցով (բջջային հեռախոս, համակարգիչ և այլն) դեպի բացասական հոսանքի կոլեկտոր: Անջատիչը արգելափակում է էլեկտրոնների հոսքը մարտկոցի ներսում:
Լիցքավորման ժամանակ արտաքին էլեկտրական հոսանքի աղբյուրը (լիցքավորման միացում) կիրառում է գերլարում (ավելի բարձր լարում, քան արտադրում է մարտկոցը, նույն բևեռականությամբ), ստիպելով լիցքավորման հոսանքը մարտկոցի ներսում հոսել դրականից դեպի բացասական էլեկտրոդ, այսինքն նորմալ պայմաններում լիցքաթափման հոսանքի հակառակ ուղղությամբ: Այնուհետև լիթիումի իոնները ներգաղթում են դրականից դեպի բացասական էլեկտրոդ, որտեղ դրանք ներկառուցվում են ծակոտկեն էլեկտրոդի նյութի մեջ մի գործընթացում, որը հայտնի է որպես միջկալացիա:
Հրապարակման ժամանակը` հունիս-26-2022