De fyra komponenterna i ett Li-ion-batteri
Många hushållsapparater försöker för närvarande släppa sladdlösa stickdammsugare.
Många människor älskar denna apparat eftersom den är lätt nog för även en ung att använda samtidigt som den har utmärkt sugstyrka.
Li-ion-batterier gjorde det möjligt att skapa sladdlösa dammsugare, till största delen.
Hög energitäthet samtidigt som de är lätta Li-ion-batterier är mer effektiva och har högre kapacitet än konventionella batterier.
används ofta inom en mängd olika områden, inklusive elverktyg, energilagringssystem, små apparater och IT-utrustning.
samt elbilar.
Idag, låt oss undersöka Li-ion-batterier från topp till botten.
Katod, anod, elektrolyt och litiumjonbatteriet består av fyra komponenter.
Separator
Katod, anod, elektrolyt och separator är de fyra väsentliga komponenterna i ett litiumjonbatteri.
Ett Li-ion-batteri behöver varje komponent eftersom det inte kan fungera om en av dem saknas.
Ett litiumjonbatteris "katod" påverkar dess kapacitet och spänning.
Litiumet i ett litiumjonbatteri genomgår kemiska processer för att producera ström.
Av denna anledning införs litium naturligt i batteriet, och området där litiumet finns är känt som "katoden".
Litiumoxid används för katoder eftersom litium i sin elementära form, som består av litium och syre, är instabil.
Termen "aktivt material" hänvisar till ett ämne som litiumoxid som blockerar elektrodreaktionen hos det riktiga batteriet.
Litiumoxid fungerar med andra ord som den aktiva komponenten i katoden på ett Li-jonbatteri.
En tunn aluminiumfolie som används för att stödja katodens belagda ram kan ses om man tittar noga på katoden.
med användning av en blandning av en aktiv substans, en ledande tillsats och ett bindemedel.
Litiumjoner finns i den aktiva substansen, och en ledande tillsats tillsätts för att förbättra konduktiviteten;
Dessutom tjänar bindemedlet som ett bindemedel för att hjälpa till med korrekt vidhäftning av det ledande tillsatsmedlet och det aktiva materialet till aluminiumsubstratet.
Batteriets egenskaper påverkas kraftigt av katoden.
eftersom katodens aktiva materialtyp påverkar batteriets spänning och kapacitet.
Kapaciteten ökar med mängden litium som finns närvarande, och spänningen ökar med storleken på potentialskillnaden mellan katoden och anoden.
Beroende på typen är potentialskillnaden mellan anoder och katoder vanligtvis liten för anoder och något betydande för katoder.
Som ett resultat är katoden avgörande för att bestämma batteriets spänning.
"Anod" sänder elektroner längs en tråd.
Anodsubstratet är täckt med aktivt material, precis som katoden.
Funktionen hos anodens aktiva substans är att tillåta elektrisk ström att passera via den externa kretsen.
Litiumjoner som emitteras från katoden kan absorberas eller frigöras reversibelt medan du gör det.
Litiumjoner hålls i anoden, inte katoden, när batteriet laddas.
När katoden och anoden nu är sammankopplade med en ledande tråd (i urladdningstillstånd),
Elektrolyten tillåter naturligt litiumjoner att återvända till katoden,
och litiumjonernas separerade elektroner (e-) strömmar ner i tråden samtidigt som de producerar kraft.
Användning av stabil strukturerad grafit för anoder och beläggning av aktivt material på anodsubstratet
ett bindemedel och en ledande tillsats.
Grafitens idealiska egenskaper, nämligen dess strukturella stabilitet och låga elektrokemiska reaktivitet,
Materialet anses vara lämpligt att använda som anod med tanke på dess prisvärdhet och förmåga att lagra stora mängder litiumjoner.
"Elektrolyt" tillåter endast jonmobilitet.
Det sades att litiumjoner strömmar genom elektrolyten medan man diskuterade katod och anod.
och tråden är fylld med elektroner.
Detta är viktigt för att ett batteri ska kunna förbruka ström.
Vi kommer inte att kunna använda elektricitet och vår säkerhet kommer att vara i fara om joner passerar genom elektrolyten.
Det element som fyller denna avgörande funktion är elektrolyten.
Den fungerar som ledningen som tillåter endast litiumjoner att färdas fram och tillbaka mellan katoden och anoden.
Material med hög jonledningsförmåga används i första hand för elektrolyten så att litiumjoner lätt kan färdas fram och tillbaka.
Det finns salter, lösningsmedel och tillsatser i elektrolyten.
Litiumjoner strömmar genom salterna, som är lösta i organiska vätskor som kallas lösningsmedel.
och för vissa ändamål införs tillsatserna i begränsade mängder.
Denna metod för att tillverka elektrolyt förhindrar elektroner från att passera och tillåter endast joner att flöda till elektroderna.
Dessutom påverkar typen av elektrolyt hur snabbt litiumjoner migrerar.
Därför kan endast elektrolyter som följer strikta krav användas.
"Separator", den ogenomträngliga skiljeväggen som separerar katod och anod
Elektrolyten och separatorn definierar ett batteris säkerhet, medan katoden och anoden bestämmer batteriets grundläggande prestanda.
Separator håller isär katod och anod genom att fungera som en fysisk barriär.
Det låter försiktigt bara jonerna passera genom det inre lilla hålet samtidigt som det hindrar den direkta passagen av elektroner.
Den måste alltså uppfylla alla fysikaliska och elektrokemiska krav.
Dagens syntetiska hartsseparatorer, såsom polyeten (PE) och polypropen (PP), är kommersiellt tillgängliga.
Vi har undersökt de fyra nyckelfaktorerna som påverkar hur väl Li-ion-batterier fungerar hittills.
För närvarande intensifierar Samsung SDI forskning och utveckling av nya material för att förbättra batteriprestanda.
samtidigt som de ständigt fortsätter sina ansträngningar att förbättra funktionaliteten hos nuvarande material och nyckelteknologier.
Genom utvecklingen av högkapacitets, högeffektiva Li-ion-batterier,
Samsung SDI vill leda vägen i utvecklingen av batterier som kommer att förbättra livskvaliteten för människor över hela världen.
