Princípios da reação química da bateria de lítio
As baterias de lítio são geralmente divididas em duas categorias:
Bateria de íon de lítio: a bateria de íon de lítio é geralmente uma bateria que usa óxido de metal de liga de lítio como material do eletrodo positivo, grafite como material do eletrodo negativo e eletrólito não aquoso.
Bateria de metal de lítio: a bateria de metal de lítio é geralmente uma bateria que usa dióxido de manganês como material do eletrodo positivo, metal de lítio ou sua liga de metal como material do eletrodo negativo e usa uma solução eletrolítica não aquosa.
Bateria de metal de lítio
As baterias de metal de lítio são um tipo de bateria que usa metal de lítio ou liga de lítio como material do eletrodo negativo e usa uma solução eletrolítica não aquosa. A bateria de lítio mais antiga usava a seguinte reação: Li + MnO2=LiMnO2, a reação é uma reação de oxidação-redução, descarga.
Bateria de íon de lítio
eletrodo positivo
Material catódico: Existem muitos materiais catódicos disponíveis, e a maioria dos produtos principais atuais usa fosfato de ferro e lítio. Comparação de diferentes materiais catódicos:
LiCoO2 3,7 V 140 mAh / g
Li2Mn2O4 4,0 V 100 mAh / g
LiFePO4 3,3 V 100 mAh / g
Li2FePO4F 3,6 V 115 mAh / g
Fosfato de Lítio Ferro
Reação positiva do eletrodo: os íons de lítio são intercalados durante a descarga e os íons de lítio são desintercalados durante o carregamento. Ao carregar: LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- Ao descarregar: Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- → LiFePO4
Material do ânodo: o grafite é o mais usado. Uma nova pesquisa descobriu que o titanato pode ser um material melhor. Reação negativa: os íons de lítio são desintercalados durante a descarga e os íons de lítio são inseridos durante o carregamento. Ao carregar: xLi+ + xe- + 6C → LixC6 Ao descarregar: LixC6 → xLi+ + xe- + 6C
Óxido de lítio-cobalto
A reação no eletrodo positivo é:
LiCoO2 = Carga = Li1-xCoO2+XLi+ + Xe-
Li1-xCoO2+XLi+ + Xe- = descarga = LiCoO2
A reação no eletrodo negativo é:
6C {{1}} XLi+ + Xe- = Carga = LixC6
LixC6 = descarga = 6C {{2}} XLi+ + Xe-
