Značilnosti litij-ionske baterije

Litij je najmanjša in najbolj aktivna kovina v kemijskem periodnem sistemu. Majhna velikost, velika gostota zmogljivosti, široko dobrodošla med potrošniki in inženirji. Če pa so kemične lastnosti preveč aktivne, bo to povzročilo veliko tveganje. Ko je kovinski litij izpostavljen zraku, bo povzročil močno oksidacijsko reakcijo s kisikom in eksplodiral. Da bi izboljšali varnost in napetost, so znanstveniki izumili materiale, kot sta grafit in litijev kobaltov oksid, za shranjevanje litijevih atomov. Molekularna struktura teh materialov tvori fino skladiščno mrežo v nano merilu, ki se lahko uporablja za shranjevanje litijevih atomov. Na ta način, tudi če se ovoj baterije zlomi in vstopi kisik, so molekule kisika prevelike, da bi vstopile v te majhne celice za shranjevanje, tako da atomi litija ne pridejo v stik s kisikom in preprečijo eksplozijo. Ta princip litij-ionske baterije omogoča ljudem, da dosežejo visoko gostoto zmogljivosti in hkrati varnost.

Ko je litij-ionska baterija napolnjena, bo litijev atom pozitivne elektrode izgubil elektrone in oksidiral v litijeve ione. Litijevi ioni priplavajo do negativne elektrode skozi elektrolit, vstopijo v celico za shranjevanje negativne elektrode, pridobijo elektron in se reducirajo na litijeve atome. Pri praznjenju je celoten postopek obraten. Za preprečitev kratkega stika zaradi neposrednega stika med pozitivnimi in negativnimi elektrodami baterije bo v baterijo dodan diafragmni papir s številnimi finimi luknjami, ki preprečujejo kratek stik. Dober diafragmni papir lahko tudi samodejno zapre pore, ko je temperatura baterije previsoka, tako da litijevi ioni ne morejo preiti skozi, da bi zapravili borilne veščine in preprečili nevarnost.