22 años de personalización de baterías
Dec 17, 2019 Pageview：442
En la década de 1970 se fabricó la primera batería de iones de litio no recargable. Lo hará en la década de 1980 cuando se diseñó la primera batería de litio recargable. Las baterías de litio tienen una vida útil prolongada en comparación con otras baterías alcalinas. La mayoría de los dispositivos electrónicos utilizan estas baterías para obtener energía. Estas baterías necesitan cuidado en el proceso de carga y descarga.
El ciclo de vida de estas baterías depende de la forma en que las utilice. El ion de litio tiene un gran potencial para proporcionar energía. Por lo tanto, se usa en estas baterías para proporcionar energía a los dispositivos. El funcionamiento de estas baterías implica la reacción electroquímica entre el ánodo y el cátodo. La reacción de oxidación y reducción tiene lugar simultáneamente en la batería. Las baterías de iones de litio han demostrado ser una gran fuente de energía.
¿Qué es el cátodo de una batería de iones de litio?
El cátodo del ion de litio está cargado positivamente. El cátodo juega un papel vital en la reacción redox que tiene lugar en la batería de iones de litio. El cátodo y el ánodo de la batería se invierten según la dirección de la corriente. La ganancia de un electrón ocurre en el cátodo y los cationes metálicos se mueven hacia el electrodo negativo que es el ánodo para completar el circuito. La reacción redox se completa cuando los iones positivos del ánodo van hacia el cátodo para ganar los electrones y proporcionar energía. El proceso es completamente inverso al proceso de recarga. ??
Material del cátodo
El cátodo de la batería de iones de litio es un óxido metálico. Las características básicas de las baterías de iones de litio son su cátodo. El cátodo puede estar hecho de muchos materiales que contengan litio metálico. Algunos materiales de uso común para el cátodo de las baterías de iones de litio son:
Óxido de litio y cobalto. También se conoce como cobaltato de litio.
Óxido de litio y manganeso. Litio Manganeso o Espinela.
Fosfato de litio y hierro
Litio, níquel, manganeso, cobalto (NMC)
Óxido de litio, níquel, cobalto y aluminio (NCA)
Todos los materiales mencionados anteriormente son adecuados para el cátodo de las baterías de iones de litio. El cátodo es un componente poderoso de la batería y juega un papel vital en la generación de energía en las baterías. NCA y NMC son nuevos materiales introducidos para el cátodo de las baterías de iones de litio. Estos materiales proporcionan una gran cantidad de energía y tienen un gran potencial para reducir o perder electrones. A veces, el polímero de litio también es un material para el cátodo. Pero en este polímero se usa principalmente la combinación de litio y cobalto.
¿Cuáles son los componentes de una batería de iones de litio?
Las baterías de iones de litio ahora alimentan a millones de dispositivos. Los componentes principales de la batería son: ??
Ánodo que se compone principalmente de carbono.
Cátodo que consiste en litio.
Separador de iones para aumentar la eficiencia de la batería y evitar la pérdida de energía generada
Un electrolito que es principalmente la sal del metal de plomo.
También están presentes dos colectores de corriente, positivo y negativo
Generación de energía por el funcionamiento de componentes
El proceso se lleva a cabo a través del electrolito y el electrolito transporta iones de un electrodo a otro. El ion de litio cargado positivamente del ánodo es transportado por el electrolito al cátodo donde el litio gana electrones y se deposita en el cátodo. El proceso de oxidación que tiene lugar en el ánodo produce los electrones libres que crean la carga en el colector de corriente positiva. El colector de corriente, después de recoger los electrones del ánodo, se alimenta al dispositivo que se va a alimentar. De esta forma todos los componentes de la batería funcionan para completar el circuito. La generación de energía nunca se completa sin ninguno de los componentes mencionados anteriormente.
Cuando la batería se está descargando significa que está proporcionando la energía, el ánodo que genera los iones de litio que se mueven hacia el cátodo y estos iones son separados por el separador de iones. El separador está compuesto por un material inerte que reacciona con los iones de litio generados por el ánodo. Si el material no es inerte, reaccionará con iones de litio y la batería no generará energía. El ánodo está recubierto con un material activo. Este material activo permite el paso de la corriente eléctrica. Eventualmente resultará en una emisión reversible de iones de litio que se almacenaron en el cátodo. Durante el tiempo de carga, los iones de litio se almacenan en el ánodo, no en el cátodo.
Trabajo de componentes durante la descarga
Cuando los alambres conductores unen el cátodo al ánodo es el momento de la descarga. En este punto, los iones de litio regresan al cátodo a través del electrolito. Los electrones están separados de los iones de litio. Se mueven en el alambre generando electrones. Para diseñar el ánodo se utiliza grafito. Tiene una estructura estable para adaptarse perfectamente a las propiedades del ánodo. La estabilidad estructural y el bajo rango electroquímico son las condiciones para almacenar muchos iones de litio. Debe recordarse que los iones de litio se mueven a través del electrolito mientras que los electrones se mueven a través del cable. ?
¿Qué importancia tiene el cátodo de la batería de iones de litio?
Las baterías de iones de litio se denominan así porque su cátodo está compuesto por un material compuesto por metal litio. El litio es un metal muy fuerte y tiene el poder de generar mucha energía. El litio se utiliza para la fabricación de cátodos ya que no necesita un gran proceso de recarga. Algunos de los puntos en los que se utiliza el metal de litio como cátodo son:
El litio aporta una buena cantidad de energía específica por peso.
Tiene un gran potencial electroquímico.
El litio, cuando se usa en baterías, puede proporcionar densidades de energía extraordinarias.
El litio es inerte durante el proceso de carga de las baterías.
El cátodo determina la capacidad y el voltaje de la batería. El cátodo es el electrodo donde se produce la reducción de electrones necesaria para que se produzca la reacción redox. El proceso de reducción hace que los cationes de litio generados a partir del ánodo acepten los electrones y se depositen en el cátodo.
La gran cantidad de litio da como resultado una mayor capacidad de la batería que genera una gran diferencia de potencial. Para el cátodo, la diferencia de voltaje es grande porque juega su papel para determinar el voltaje de la batería.
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