Литијум полимерна батерија
 А литхиум полyмер баттерy усед то поwер а смартпхоне | |
| Специфична енергија | 100–265 W·х/кг (0.36–0.95 МЈ/кг)[1] |
|---|---|
| Густина енергије | 250–670 W·х/L (0.90–2.63 МЈ/L)[1] |
Литијум полимерна батерија, или прецизније, литијум-јонска полимерна батерија ((скраћено ЛиПо, ЛИП, Ли-поли, литијум-поли и други), је пуњива батерија литијум-јонске технологије која користи полимерни електролит уместо течног електролита. Високо проводљиви получврсти (гелни) полимери формирају овај електролит. Ове батерије дају већу специфичну енергију од других типова литијумских батерија. Они се користе у апликацијама где је тежина критична, као што су мобилни уређаји, радио-контролисани авиони и нека електрична возила.[2]
Историја
[уреди | уреди извор]Литијум-полимерске ћелије прате историју [[[литхиум-ион|литијум-јонских]] и литијум-металних ћелија, које су биле подвргнуте опсежним истраживањима током 1980-их, достижући значајну прекретницу са Сонијевом првом комерцијалном цилиндричном литијум-јонском ћелијом 1991. године. Након тога, други облици паковања су еволуирали, укључујући пљоснати формат.[3]
Порекло дизајна и терминологија
[уреди | уреди извор]Литијум полимерне ћелије су еволуирале из литијум-јонских и литијум-металних батерија. Основна разлика је у томе што уместо коришћења течног електролита литијум-соли (као што је литијум хексафлуорофосфат, ЛиПФ6) који се држи у органском растварачу (као што је ЕЦ/ДМЦ/ДЕЦ), батерија користи чврсти полимерни електролит (СПЕ) као што је полиетилен гликол (ПЕГ), полиакрилонитрил (ПАН), поли(метил метакрилат) (ПММА) или поли(винилиден флуорид) (ПВдФ).
Током 1970-их, оригинални дизајн полимера је користио чврсти суви полимерни електролит који подсећа на пластичну фолију, замењујући традиционални порозни сепаратор натопљен електролитом.
Чврсти електролит се типично може класификовати у три типа: суви СПЕ, гелирани СПЕ и порозни СПЕ. Суви СПЕ је прво коришћен у прототипним батеријама, око 1978. од стране Мишела Армана,[4][5] а 1985. од стране АНВАР-а и Елф Аквитена из Француске и Хајдро-Квебека из Канаде.[6] Од 1990. године, неколико организација, као што су Мид анд Валенс у Сједињеним Државама и ГС Јуаса у Јапану, развиле су батерије користећи гелиране СПЕ.[6] Године 1996, Белкор у Сједињеним Државама је најавио пуњиву литијум полимерну ћелију која користи порозни СПЕ.[6]
Типична ћелија има четири главне компоненте: позитивну електроду, негативну електроду, сепаратор и електролит. Сам сепаратор може бити полимер, као што је микропорозни филм од полиетилена (ПЕ) или полипропилена (ПП); тако, чак и када ћелија има течни електролит, она ће и даље садржати „полимерну” компоненту. Поред овога, позитивна електрода се даље може поделити на три дела: литијум-прелазни-метал-оксид (као што је ЛиЦоО2 или ЛиМн2О4), проводни адитив и полимерно везиво од поли(винилиден флуорида) (ПВдФ). [7][8] Материјал негативне електроде може имати иста три дела, само са угљеником који замењује литијум-метал-оксид.[7][8] Главна разлика између литијум-јонских полимерних ћелија и литијум-јонских ћелија је физичка фаза електролита, тако да ЛиПо ћелије користе суве чврсте електролите налик гелу, док Ли-јонске ћелије користе течне електролите.
Референце
[уреди | уреди извор]- ^ а б „Литхиум-Ион Баттерy”. Цлеан Енергy Институте (на језику: енглески). Приступљено 2022-01-06.
- ^ Бруно Сцросати, К. M. Абрахам, Wалтер А. ван Сцхалкwијк, Јусеф Хассоун (ед), Литхиум Баттериес: Адванцед Тецхнологиес анд Апплицатионс, Јохн Wилеy & Сонс, 2013 ISBN 1118615395,page 44
- ^ „Lithium Battery Configurations and Types of Lithium Cells”. Power Sonic (на језику: енглески). 2021-03-25. Приступљено 2021-10-14.
- ^ M. B. Armand; J. M. Chabagno; M. Duclot (20—22. 9. 1978). „Extended Abstracts”. Second International Meeting on Solid Electrolytes. St. Andrews, Scotland.
- ^ M. B. Armand, J. M. Chabagno; M. Duclot (1979). „Poly-ethers as solid electrolytes”. Ур.: P. Vashitshta; J.N. Mundy; G.K. Shenoy. Fast ion Transport in Solids. Electrodes and Electrolytes. North Holland Publishers, Amsterdam.
- ^ а б в Murata, Kazuo; Izuchi, Shuichi; Yoshihisa, Youetsu (3. 1. 2000). „An overview of the research and development of solid polymer electrolyte batteries”. Electrochimica Acta. 45 (8–9): 1501—1508. doi:10.1016/S0013-4686(99)00365-5.
- ^ а б Yazami, Rachid (2009). „Chapter 5: Thermodynamics of Electrode Materials for Lithium-Ion Batteries”. Ур.: Ozawa, Kazunori. Lithium ion rechargeable batteries. Wiley-Vch Verlag GmbH & Co. KGaA. ISBN 978-3-527-31983-1.
- ^ а б Nagai, Aisaku (2009). „Chapter 6: Applications of Polyvinylidene Fluoride-Related Materials for Lithium-Ion Batteries”. Ур.: Yoshio, Masaki; Brodd, Ralph J.; Kozawa, Akiya. Lithium-ion batteries. Springer. Bibcode:2009liba.book.....Y. ISBN 978-0-387-34444-7. doi:10.1007/978-0-387-34445-4.
