Rozdíl potenciálů elektrod
Napětí v lithiové baterii je určeno elektrodovými potenciály použitých materiálů. Rozdíly v elektrodových potenciálech vedou ke změnám napětí baterie. Kladná elektroda lithium-iontové baterie je obvykle vyrobena z oxidu lithia, zatímco záporná elektroda je vyrobena z materiálů, jako je grafit nebo uhlíkové nanotrubice. Během nabíjení a vybíjení dochází mezi kladnou a zápornou elektrodou k redoxním reakcím, které generují napětí. Rozdíly v redoxním potenciálu různých materiálů vedou k různým napětím baterie.
Rozdíly v typech materiálů
Různé typy lithiových baterií, jako například lithium-železitý fosfát (LiFePO4), ternární lithiové baterie a lithium-kobalt-oxidové (LiCoO2) baterie, mají různá napětí v důsledku použitých materiálů. Například jmenovité napětí lithium-železitý fosfátové baterie je 3,2 V, zatímco jmenovité napětí ternární lithiové baterie a lithium-kobalt-oxidové baterie je 3,7 V. Je to především proto, že se liší materiály jejich kladných elektrod, což způsobuje změny elektrochemického potenciálu a následně různé napětí baterií.
Vliv elektrolytů
Přestože různé typy lithiových baterií používají elektrolyty na bázi lithiových solí, celkové napětí baterie se může stále lišit v důsledku rozdílů v materiálech kladných a záporných elektrod. Elektrolyt hraje klíčovou roli ve vedení iontů v baterii a jeho vlastnosti mohou ovlivnit napěťový výkon baterie.
Níže jsou uvedena jmenovitá napětí různých typů lithiových baterií:
- Lithium-železitý fosfát (LiFePO4): 3,2 V
- Ternární lithiová baterie (NCM/NCA): 3,7 V
- Oxid lithium-kobaltu (LiCoO2): 3,7 V
- Oxid lithium-manganu (LiMn2O4): 3,7 V
- Lithium-nikl-mangan-kobalt (LiNiMnCoO2): 3,6 V – 3,7 V
- Titaničitanu lithného (Li4Ti5O12): 2,4 V
- Lithium-polymerová (LiPo) baterie: 3,7 V
- Lithium-nikl-kobalt-hlinitý oxid (NCA): 3,6 V – 3,7 V
- Lithiumfosfátmangan (LiMnPO4): 3,2 V
- Sodíkovo-iontová baterie (Na-ion): 3,0 V – 3,3 V
- Lithiová baterie v pevné fázi: 3,7 V (liší se v závislosti na chemii)
Toto jsou typická jmenovitá napětí, ačkoli skutečná napětí se mohou mírně lišit v závislosti na konkrétním chemickém složení, konstrukci a výrobci baterie.
Závěr
Různé typy lithiových baterií mají různá jmenovitá napětí, která jsou ovlivněna především materiály použitými pro anodu, katodu a elektrolyt. Například LiFePO4 baterie mají napětí 3,2 V, zatímco ternární a LiCoO2 baterie mají obvykle 3,7 V. Výběr správného typu baterie a napětí je zásadní pro optimalizaci výkonu a zajištění bezpečnosti.
Čas zveřejnění: 23. prosince 2024