Kaip veikia ličio jonų baterijos

Ličio jonų baterijos yra greičiausiai augančios antrinės baterijos po nikelio-kadmio ir nikelio-vandenilio baterijų. Teigiamos ir neigiamos ličio jonų baterijų aktyviosios medžiagos yra junginiai, kurie gali grįžtamai įsiterpti ir išgauti litį. Bent viena elektrodo medžiaga prieš surinkimą yra ličio įsiterpimo būsenoje, pavyzdžiui, pereinamojo metalo oksidai LiCoO2, LiNiO2 ir LiMn2O4 kaip teigiamas elektrodas. Kaip neigiamų elektrodų medžiagos naudojamos įvairios anglies medžiagos, metalų oksidai ar lydiniai ir kt.

Ličio jonų akumuliatoriaus veikimo principas parodytas 1 paveiksle, kuriame grafitas yra neigiamas elektrodas, o LiCoO2 - teigiamas elektrodas. Įkrovimo metu ličio jonai išgaunami iš teigiamo elektrodo medžiagos ir per elektrolitą migruoja į neigiamą elektrodą, veikiant elektrocheminiam potencialo gradientui. Krūvio balansas reikalauja, kad iš teigiamo elektrodo į neigiamą elektrodą po išorine grandine tekėtų toks pat elektronų kiekis, o ličio jonai, kurie gauna elektronus, būtų regeneruojami pasiekus neigiamą elektrodą. Jis įdėtas į neigiamo elektrodo medžiagos gardelę; iškrovimo metu atliekamas atvirkštinis procesas, tai yra, ličio jonai palieka neigiamą elektrodo gardelę ir yra įterpiami į teigiamą elektrodą, kad vėl susidarytų LiCoO2.