Zakaj se litijeva kovina uporablja v baterijah?
1. Visok elektrokemijski potencial: Litij ima najvišji elektrokemični potencial med vsemi kovinami, kar pomeni, da zlahka sprosti elektrone in ima močno gonilno silo za elektrokemične reakcije. To ima za posledico visokonapetostni izhod za baterijo.
2. Nizka atomska teža: Litij je najlažja kovina, ki mu daje visoko energijsko gostoto po teži. To pomeni, da lahko baterija z litijem shrani veliko energije v kompaktni velikosti.
3. Visoka teoretična sposobnost: Litij ima visoko teoretično zmogljivost, kar pomeni, da lahko shrani veliko naboj na enoto. To vodi do baterij z dolgimi tekami.
4. Dobra prevodnost: Litij ima dobro električno prevodnost, kar omogoča učinkovit pretok elektronov znotraj baterije.
Vendar ima tudi litij nekaj pomanjkljivosti:
1. Reaktivnost: Litij je zelo reaktiven in lahko silovito reagira z zrakom in vodo. To zahteva posebne ravnanja in varnostne ukrepe med proizvodnjo in delovanjem baterij.
2. Oblikovanje dendrita: Med polnjenjem lahko litijevi ioni na površini anode tvorijo dendrite (igle podobne strukture). Ti dendriti lahko povzročijo kratke tokokroge in predstavljajo varnostna tveganja.
3. Življenje z omejenim ciklom: Zaradi tvorbe dendrita in drugih dejavnikov imajo litijeve kovinske baterije pogosto omejeno življenjsko dobo cikla v primerjavi z drugimi tehnologijami baterije.
Kljub tem pomanjkljivostim, prednosti Lithium Metal-a so obetaven material za baterije nove generacije, zlasti za aplikacije, ki zahtevajo visoko energijsko gostoto in dolgotrajno delo, kot so električna vozila in shranjevanje omrežja.
Vrste litijevih kovinskih baterij:
* Litij-metalske primarne baterije: To so neplačniške baterije z dolgim rokom, ki se običajno uporabljajo v urah in kalkulatorjih.
* Litij-metalne sekundarne baterije: To so polnilne baterije z večjo gostoto energije kot običajne litij-ionske baterije. Še vedno so v razvoju, vendar zelo obljubljajo različne aplikacije.
Raziskave še potekajo za premagovanje izzivov, povezanih z litijevimi kovinskimi baterijami, in sprostijo njihov polni potencial za prihodnje rešitve za shranjevanje energije.