Litiumioniakku on eräänlainen ladattava akku, joka riippuu pääasiassa positiivisten ja negatiivisten elektrodien välillä liikkuvasta litiumionista. Lataus- ja purkausprosessissa Li + interkaloidaan ja de interkaloidaan kahden elektrodin välillä: Li + erotetaan positiivisesta elektrodista ja viedään negatiiviseen elektrodiin elektrolyytin läpi, ja negatiivinen elektrodi on runsaasti litiumia; purkamisprosessissa päinvastoin. Yleensä akku, jossa on litiumia elektrodina, edustaa nykyaikaista erittäin suorituskykyistä akkua.
Litiumioniakun toimintaperiaate
Litiumioniakut käyttävät hiilimateriaaleja negatiivisena elektrodina ja litiumyhdisteet positiivisena elektrodina. Metalli-litiumia ei ole, vain litium-ioni. Tätä kutsutaan litiumioniakuiksi. Litiumioniakku on yleinen termi akuille, joissa on katodimateriaaleina litiumionien interkalaatioyhdisteitä. Litium-ioniakun lataus- ja purkausprosessi on prosessi litium-ionien interkalaatioon ja interkalointiin. Litiumionien interkalaation ja de interkaloinnin yhteydessä siihen liittyy vastaavien elektronien interkalaatio ja de interkalaatio litiumionin kanssa (perinteisesti positiivista elektrodia edustaa interkalaatio tai de interkalaatio, kun taas negatiivista elektrodia edustaa interkalaatio tai de interkalaatio). Lataus- ja purkausprosessissa litiumioni interkaloidaan / poistetaan ja interkaloidaan / poistetaan positiivisten ja negatiivisten elektrodien välillä, jota kutsutaan elävästi "keinutuoliparistoksi".
Kun akkua ladataan, litiumionia muodostuu akun positiiviselle elektrodille ja muodostunut litiumioni siirtyy negatiiviseen elektrodiin elektrolyytin läpi. Negatiivisena elektrodina hiilellä on kerrostettu rakenne, jossa on monia mikrohuokosia. Negatiivisen elektrodin saavuttaneet litiumionit upotetaan hiilikerroksen mikrohuokosiin. Mitä enemmän litiumioneja on upotettu, sitä suurempi latauskapasiteetti on. Vastaavasti, kun akku on tyhjä (ts. Kun käytämme akkua), negatiiviseen hiilikerrokseen upotettu litiumioni tulee ulos ja siirtyy takaisin positiiviseen elektrodiin. Mitä enemmän litiumioneja palaa positiiviseen elektrodiin, sitä suurempi purkautumiskapasiteetti on.
Yleensä litiumakun latausvirta asetetaan välille 0,2C - 1C. Mitä suurempi virta on, sitä nopeampi lataus on ja sitä korkeampi akun lämpeneminen. Lisäksi, jos akkua ladataan liian suurella virralla, kapasiteetti ei ole riittävä, koska akun kemiallinen reaktio vie aikaa. Aivan kuten oluen kaataminen, se tuottaa kuplia, kun se on liian nopeaa, mutta se on tyytymätön.
