Разлика в потенциала на електрода
Напрежението в литиево-йонната батерия се определя от електродните потенциали на използваните материали. Разликите в електродните потенциали водят до вариации в напрежението на батерията. Положителният електрод на литиево-йонната батерия обикновено е направен от литиев метален оксид, докато отрицателният електрод е направен от материали като графит или въглеродни нанотръби. По време на зареждане и разреждане протичат редокс реакции между положителните и отрицателните електроди, генерирайки напрежение. Разликите в редокс потенциала на различните материали водят до различни напрежения в батерията.
Разлики в типа на материала
Различните видове литиеви батерии, като литиево-железен фосфат (LiFePO4), тройни литиеви батерии и литиево-кобалтови оксидни (LiCoO2) батерии, имат различно напрежение поради използваните материали. Например, номиналното напрежение на литиево-железен фосфат е 3,2 V, докато номиналното напрежение на тройна литиева батерия и литиево-кобалтови оксидни батерии е 3,7 V. Това се дължи главно на разликата в материалите на положителните им електроди, което причинява вариации в електрохимичния потенциал и води до различно напрежение на батериите.
Влияние на електролитите
Въпреки че различните видове литиеви батерии използват електролити от литиеви соли, общото напрежение на батерията може да варира поради разликите в материалите на положителните и отрицателните електроди. Електролитът играе ключова роля в провеждането на йони в батерията и неговите свойства могат да повлияят на характеристиките на напрежението на батерията.
По-долу са номиналните напрежения на различните видове литиеви батерии:
- Литиево-железен фосфат (LiFePO4): 3.2V
- Тройна литиева батерия (NCM/NCA): 3.7V
- Литиево-кобалтов оксид (LiCoO2): 3.7V
- Литиево-манганов оксид (LiMn2O4): 3.7V
- Литий-никел-манганов-кобалт (LiNiMnCoO2): 3.6V – 3.7V
- Литиев титанат (Li4Ti5O12): 2.4V
- Литиево-полимерна (LiPo) батерия: 3.7V
- Литиево-никелов кобалтов алуминиев оксид (NCA): 3.6V – 3.7V
- Литиев фосфат манган (LiMnPO4): 3.2V
- Натриево-йонна батерия (Na-ion): 3.0V – 3.3V
- Литиева батерия в твърдо състояние: 3.7V (варира в зависимост от химичния състав)
Това са типични номинални напрежения, въпреки че действителните напрежения могат леко да варират в зависимост от специфичния химичен състав, дизайна и производителя на батерията.
Заключение
Различните видове литиеви батерии имат различно номинално напрежение, главно повлияно от материалите, използвани за анода, катода и електролита. Например, LiFePO4 батериите имат напрежение от 3,2 V, докато тройните и LiCoO2 батерии обикновено имат 3,7 V. Изборът на правилния тип батерия и напрежение е от решаващо значение за оптимизиране на производителността и осигуряване на безопасност.
Време на публикуване: 23 декември 2024 г.