Lityum piller nedir ve nasıl çalışırlar?

Lityum iyon piller nedir, nelerden yapılmıştır ve diğer pil depolama teknolojilerine kıyasla faydaları nelerdir?

İlk olarak 1970'lerde önerilen ve 1991'de Sony tarafından ticari olarak üretilen lityum piller artık cep telefonlarında, uçaklarda ve arabalarda kullanılmaktadır.Onları enerji endüstrisinde artan başarıya götüren çeşitli avantajlara rağmen, lityum iyon pillerin bazı dezavantajları vardır ve çok tartışılan bir konudur.

Ancak lityum piller tam olarak nedir ve nasıl çalışırlar?

Lityum piller nelerden yapılmıştır?

Bir lityum pil, dört temel bileşenden oluşur.Pilin kapasitesini ve voltajını belirleyen ve lityum iyonlarının kaynağı olan katoda sahiptir.Anot, elektrik akımının harici bir devreden geçmesini sağlar ve pil şarj edildiğinde lityum iyonları anotta depolanır.

Elektrolit, tuzlardan, çözücülerden ve katkı maddelerinden oluşur ve katot ile anot arasında lityum iyonlarının kanalı görevi görür.Son olarak, katot ve anodu ayrı tutan fiziksel bariyer olan ayırıcı vardır.

Lityum pillerin artıları ve eksileri

Lityum piller diğer pillere göre çok daha yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir.60-70WH/kg'daki nikel metal hidrit pillere ve 25WH/kg'daki kurşun asit pillere kıyasla, kilogram (kg) başına 150 watt-saat (WH) enerjiye sahip olabilirler.

Ayrıca, diğerlerine göre daha düşük deşarj oranlarına sahiptirler ve bir ayda %20'lik bir şarj kaybı yaşayan nikel-kadmiyum (NiMH) pillere kıyasla, şarjlarının bir ayda yaklaşık %5'ini kaybederler.

Bununla birlikte, lityum piller, küçük ölçekli pil yangınlarına neden olabilecek yanıcı bir elektrolit de içerir.Samsung'u zorlayan kötü şöhretli Samsung Note 7 akıllı telefon yanmalarına neden olan buydu.hurda üretimive piyasa değerinde 26 milyar dolar kaybeder.Bunun büyük ölçekli lityum pillerin başına gelmediğine dikkat edilmelidir.

Lityum iyon pillerin üretimi de daha pahalıdır, çünküneredeyse maliyetNikel-kadmiyum pillerden %40 daha fazla üretilebilir.

yarışmacılar

Lityum-iyon rekabetle karşı karşıyabir dizi alternatif pil teknolojisi,çoğu gelişme aşamasında.Böyle bir alternatif, tuzlu su ile çalışan pillerdir.

Aquion Energy tarafından geliştirilmektedir'Bol, toksik olmayan malzemeler ve modern düşük maliyetli üretim teknikleri' kullanılarak yapılan bir şey yaratmak için tuzlu su, manganez oksit ve pamuktan oluşurlar.Bu nedenle, dünyada beşikten beşiğe sertifikalı tek pillerdir.

Aquion'un teknolojisine benzer şekilde,AquaBattery'nin 'Mavi Pil'i, tuzlu ve tatlı su karışımı kullanırenerji depolamak için zarlardan akar.Diğer potansiyel pil türleri arasında Bristol Robotics Laboratory'nin idrarla çalışan pilleri veCalifornia Riverside Üniversitesi'ninanot için grafit yerine kum kullanan ve endüstri standardından üç kat daha güçlü bir pil sağlayan lityum iyon pil.