Technologia akumulatorów litowo-jonowych
Akumulatory litowo-jonowe to technologia, której używamy na co dzień, najczęściej nie zdając sobie z tego sprawy. Znajdują się w naszych smartfonach, laptopach, słuchawkach i wielu innych urządzeniach elektronicznych. Ich dominacja na współczesnym rynku wynika z wielu zalet, które posiadają. Ale jak dokładnie one działają i jaka jest ich budowa?
Naukowcy nieustannie pracują nad rozwojem technologii akumulatorów litowo-jonowych, aby zwiększyć ich żywotność, pojemność i skrócić czas ładowania. Zasada ich działania jest oparta na unikalnych właściwościach litu, czyli najlżejszego metalu na świecie, który jednocześnie ma największą gęstość energetyczną. Te wyjątkowe cechy powodują, że akumulatory litowo-jonowe są lekkie, a jednocześnie mogą przechowywać dużą ilość energii.
Budowa akumulatorów litowo-jonowych
Każdy akumulator litowo-jonowy składa się z trzech głównych elementów: anody, katody i separatora. Anoda i katoda to elektrody, które umożliwiają przepływ jonów litu. Separator natomiast pełni funkcję izolatora, który jednocześnie pozwala na przepływ jonów. Wszystko to jest zamknięte w zabezpieczającym obudowania.
Anoda w akumulatorach litowo-jonowych jest zazwyczaj wykonana z węgla, natomiast katoda najczęściej składa się z tlenku litu z dodatkiem innego metalu, np. kobaltu, żelaza czy niklu. Różne materiały używane do produkcji anody i katody do akumulatorów litowo-jonowych wpływają na ich efektywność.
Działanie akumulatorów litowo-jonowych
Proces, który zachodzi podczas działania akumulatorów litowo-jonowych, to tzw. cykl ładowania i rozładowania. Podczas ładowania, jony litu przemieszczają się od katody do anody. Energia przechowywana jest w anodzie, a usunięcie jonów litu z katody powoduje jej naładowanie.
Podczas rozładowania, jony litu przemieszczają się z powrotem do katody, a energia jest uwalniana. Proces ten jest w pełni odwracalny, co pozwala na wielokrotne ładowanie i rozładowywanie akumulatora litowo-jonowego. Jest to jedna z największych zalet tej technologii, do której jednak nie udało się znaleźć alternatywy bez istotnych wad.
