ما هي بطارية الليثيوم الثلاثية

تشير بطارية الليثيوم البوليمرية الثلاثية إلى بطارية الليثيوم التي تستخدم منغنات الليثيوم والنيكل والكوبالت (Li (NiCoMn) O2) أو ألومينات الليثيوم نيكل الكوبالت كمادة قطب موجب. مادة القطب الموجب المركب الثلاثي هي ملح النيكل ، ويستخدم ملح الكوبالت وملح المنغنيز كمواد خام. يمكن تعديل نسبة النيكل والكوبالت والمنغنيز بالداخل وفقًا للاحتياجات الفعلية. البطارية ذات المادة الثلاثية مثل القطب الموجب أكثر أمانًا من بطارية أكسيد الكوبالت الليثيوم ، لكن الجهد الكهربي منخفض جدًا للاستخدام في الهواتف المحمولة (يبلغ جهد قطع الهاتف المحمول بشكل عام حوالي 3.0 فولت) سيكون هناك شعور واضح سعة غير كافية.

بطاريات الليثيوم أيون هي بطاريات كيميائية تستخدم الليثيوم كمادة نشطة للإلكترود السالب. يحتوي الليثيوم على أقصى جهد قطب قياسي سالب ، وأخف وزن نوعي بين المعادن ، وأعلى نشاط تفاعل. لذلك ، فإن القوة الدافعة الكهربائية والطاقة المحددة لبطاريات الليثيوم عالية جدًا ، وهي بطارية مهمة عالية الطاقة. تشمل المواد الفعالة الإيجابية لبطاريات الليثيوم الأكاسيد ، والكبريتيدات ، والهاليدات ، والهالوجينات ، وأملاح الأوكسيد الحموضة وغيرها من المواد الكهربائية غير العضوية ، مثل ثاني أكسيد المنغنيز ، وثاني أكسيد الكبريت ، وكبريتيد النحاس ، وكرومات الفضة ، والبولي فلورو كربون ، وكلوريد الثيونيل ، واليود ، وما إلى ذلك ؛ يمكن أيضًا استخدام البوليمرات الموصلة إلكترونيًا كمواد قطب موجبة ، مثل بولي أسيتيلين ، بولي بيرول ، بولي ثيوفين ، بولي كربازول ، إلخ ، المعروف أيضًا باسم بطاريات بوليمر. المنحل بالكهرباء لبطارية الليثيوم هو محلول غير مائي ، ملح صلب وذائب. يتكون المنحل بالكهرباء غير المائي من مذيبات عضوية أو مذيبات غير عضوية غير مائية مضافة إلى أملاح غير عضوية. تشتمل المذيبات العضوية المستخدمة بشكل أساسي على كربونات البروبيلين ، وثنائي ميثيل بروبيوناميد ، وأسيتونيتريل ، وبيتا-بيوتيرولاكتون ، وما إلى ذلك ؛ تشتمل المذيبات غير العضوية غير المائية على كلوريد الثيونيل ، وثاني أكسيد الكبريت السائل ، إلخ. وتشمل الأملاح غير العضوية فوق كلورات الليثيوم ، وكلوريد ألومنيوم الليثيوم ، وبورات الليثيوم الفلورية ، وبروميد الليثيوم وما شابه. نظرًا للتفاعل العنيف بين الليثيوم والماء ، لا يمكن استخدام الإلكتروليت فقط في المحلول المائي ، ولكن يجب تجفيف جميع المواد والأجزاء بشكل صارم ومحكم الإغلاق. كجهاز تخزين للطاقة يدمج كثافة الطاقة العالية والجهد العالي ، تم استخدام بطاريات الليثيوم أيون على نطاق واسع في المعدات الإلكترونية المحمولة واللاسلكية ، والأدوات الكهربائية ، والطاقة الهجينة والمركبات الكهربائية وغيرها من المجالات.

تشير بطارية الليثيوم البوليمرية الثلاثية إلى بطارية الليثيوم التي تستخدم الليثيوم والنيكل والكوبالت والمنغنيز أو الليثيوم والنيكل والكوبالت ألومينات كمادة القطب الموجب. هناك أنواع عديدة من مواد الإلكترود الموجبة لبطاريات الليثيوم أيون ، بشكل أساسي أكسيد الكوبالت الليثيوم ، ومنغنات الليثيوم ، ونيكلات الليثيوم ، والمواد الثلاثية ، وفوسفات حديد الليثيوم ، وما إلى ذلك ، من بينها ، فوسفات حديد الليثيوم له دورة شحن وتفريغ طويلة ككاثود المواد ، ولكن عيوبها هي أن هناك فجوة كبيرة في كثافة الطاقة ، وأداء درجات الحرارة العالية والمنخفضة ، وخصائص معدل الشحن والتفريغ ، وتكلفة الإنتاج مرتفعة نسبيًا. واجهت التكنولوجيا وتطبيق بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم اختناقات في التنمية ؛ تتميز بطاريات منغنات الليثيوم بكثافة طاقة منخفضة ، واستقرار ضعيف للدورة وأداء تخزين في درجات حرارة عالية ، لذلك لا يتم استخدام منغنات الليثيوم إلا كمواد قطب موجبة لبطارية الليثيوم الدولية من الجيل الأول ؛ تتمتع المواد متعددة العناصر بأداء شامل ويتم الاهتمام بشكل متزايد بالمزايا المزدوجة للتكلفة والاعتراف بها من قبل الصناعة ، متجاوزة تدريجياً فوسفات حديد الليثيوم ومنغنات الليثيوم لتصبح الطريق التكنولوجي السائد. تحل بطاريات المواد الثلاثية محل بطاريات أكسيد الكوبالت الليثيوم المستخدمة على نطاق واسع وتستخدم على نطاق واسع في مجال بطاريات الكمبيوتر المحمول.