Что находится внутри литий-ионного аккумулятора? Получив Нобелевскую премию по химии в 2019 году, литий-ионный аккумулятор стал повсеместным и сегодня питает практически все, от смартфонов до электромобилей.
На этом рисунке мы сотрудничаем с Energy, чтобы выяснить, как работают эти важные элементы технологии.
Заглядываем внутрь. Литий-ионные аккумуляторы имеют разные стандарты в разных регионах, а именно NMC/NMMC в Европе и Северной Америке и LFP в Китае. Первый имеет более высокую плотность энергии, в то время как второй имеет более низкую стоимость.
Вот средний минеральный состав литий-ионной батареи с учетом этих двух основных типов катодов:
| Material | % of Construction | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nickel (Ni) | 4% | ||||||
| Manganese (Mn) | 5% | ||||||
| Lithium (Li) | 7% | ||||||
| Cobalt (Co) | 7% | ||||||
| Copper (Cu) | 10% | ||||||
| Aluminum (Al) | 15% | ||||||
| Graphite (C) | 16% | ||||||
| Other Materials | 36% |
Процентное содержание лития в батарее выражается в процентах от эквивалента карбоната лития (LCE), содержащегося в батарее. В среднем это равно 1 г металлического лития на каждые 5,17 г LCE.
Как они работают? Литий-ионные аккумуляторы работают, собирая ток и подавая его в батарею во время зарядки. Обычно графитовый анод притягивает ионы лития и удерживает их в качестве заряда. Но интересно, что недавние исследования показывают, что плотность энергии батареи может почти удвоиться при замене графита тонким слоем чистого лития.
При разрядке катод притягивает накопленные ионы лития и направляет их в другой токоприемник. Схема может среагировать, поскольку и анод, и катод не соприкасаются и находятся в среде, которая позволяет ионам легко перемещаться. Несмотря на то, что в среднем литий составляет всего 7% веса батареи, он настолько важен для производства литий-ионных аккумуляторов, что Геологическая служба США классифицировала его как один из 35 минералов, жизненно важных для экономики США. Это означает, что более эффективная переработка лития имеет решающее значение для удовлетворения спроса на литий-ионные аккумуляторы следующего поколения.
EnergyX обеспечивает переход к чистой энергетике с помощью литий-металлических аккумуляторов следующего поколения с более длительным сроком службы, большей плотностью энергии и более быстрым временем зарядки.
Источник: https://www.visualcapitalist.com/sp/crosssection-lithium-ion-battery/
Ready to join the energy transition? Learn how with EnergyX./Готовы присоединиться к энергетическому переходу? Узнайте, как работать с энергией.