Četvero Komponente litijske baterije
▶ Katoda određuje kapacitet i napon litij -ionske baterije
Litij -ionske baterije stvaraju električnu energiju kemijskom reakcijom litija. Zbog toga se litij ubacuje u bateriju, a litijev prostor naziva se "katoda". Međutim, budući da je litij nestabilan u elementarnom obliku, za katodu se koristi kombinacija litija i kisika, litij oksid se koristi. Materijal koji ometa reakciju elektrode stvarne baterije poput litij oksida naziva se "aktivni materijal". Drugim riječima, u katodi litij -ionske baterije litij oksid se koristi kao aktivni materijal. Ako pažljivo pogledate katodu, naći ćete tanku aluminijsku foliju koja se koristi za fiksiranje okvira katodnog premaza, koristeći spoj sastavljenog od aktivnih materijala, provodnih aditiva i veziva. Aktivni materijal sadrži litij ione, a dodani su vodljivi aditivi kako bi se povećala vodljivost; Vezivo igra ulogu adhezije, što pomaže aktivnom materijalu i provodljivom aditivu da budu dobro fiksirani na aluminijskom supstratu. Katoda igra važnu ulogu u određivanju karakteristika baterije, jer se kapacitet i napon baterije određuju vrstom aktivnog materijala koji se koristi za katodu. Što je viši sadržaj litija, to je veći kapacitet; Što je veća razlika potencijala između katode i anode, to je veći napon. Potencijalna razlika anode je vrlo mala, ovisno o njihovoj vrsti, ali za katodu je razlika potencijala obično relativno visoka. Stoga katoda igra važnu ulogu u određivanju napona baterije.

▶ Anoda šalje elektrone kroz žice
Kao i katoda, anodni supstrat je također obložen aktivnim materijalom. Aktivni materijal anode djeluje da uzrokuje da struja teče kroz vanjski krug, a istovremeno dopušta reverzibilnu apsorpciju / emisiju litijevih iona oslobođenih iz katode. Kad se baterija puni, litijevi ioni pohranjuju se u anodu umjesto u katodu. U ovom trenutku, kada žica povezuje katodu s anodom (ispušteno stanje), litijevi ioni prirodno se vraćaju na katodu kroz elektrolit, a elektroni (E-) odvojeni od litijskih iona stvaraju električnu energiju duž žice. Za upotrebu anodnog grafita sa stabilnom strukturom, a anodni supstrat obloženi su aktivnim materijalom, provodnim aditivima i vezivima. Zbog najbolje kvalitete grafita, kao što je strukturna stabilnost, niska elektrokemijska reaktivnost, u uvjetima skladištenja velikih količina litijumskih iona i cijena, materijal se smatra prikladnim za upotrebu u anodama.

▶ Elektrolit samo omogućuje ionima da se kreću
Kada objašnjava katodu i anodu, spominje se da litijevi ioni prolaze kroz elektrolit i elektroni prolaze kroz žicu. To je ključ korištenja električne energije u baterijama. Ako ioni teče kroz elektrolit, ne samo da ne možemo koristiti električnu energiju, već i ugroziti sigurnost. Elektrolit je važna komponenta. Koristi se kao medij sposoban za pomicanje litijskih iona samo između katode i anode. Za elektrolit se uglavnom koristi materijal s visokom ionskom vodljivošću, tako da se litijevi ioni lako kreću naprijed -nazad. Elektrolit se sastoji od soli, otapala i aditiva. Otopljene soli su kanali kroz koje se litijevi ioni kreću, otapala su organske tekućine koje se koriste za otapanje soli, a male količine aditiva dodaju se u posebne svrhe. Elektrolit proizveden na ovaj način omogućava samo ionima da se pređu na elektrodu i ne dopušta da elektroni prođu. Pored toga, brzina kretanja litijevih iona ovisi o tipu elektrolita. Stoga se mogu koristiti samo elektroliti koji udovoljavaju strogim uvjetima.

▶ Zaštitna ploča, apsolutna barijera između katode i anode
Iako katoda i anoda određuju osnovne performanse baterije, elektrolit i zaštitna ploča određuju sigurnost baterije. Separator djeluje kao fizička barijera kako bi katoda i anoda bila odvojena. Sprječava da elektroni izravno teče i omogućuje samo ionima da prođu kroz unutarnje mikropore. Stoga mora ispuniti sve fizičke i elektrokemijske uvjete.