عنوان مقاله:

نویسندگان:

میرقاسم حسینی، فردین موسوی

انواع مختلفی از باتری های لیتیومی وجود دارد که از رایج ترین آن ها می توان به باتری های لیتیوم-یون اشاره کرد زیرا در مقایسه با سایر باتری های قابل شارژ بالاترین چگالی انرژی را دارد. همچنین بدلیل سبک وزن بودن، ولتاژ کاری بالا، پتانسیل شارژ سریع و دشارژ خود به خود پایین، چرخه عمر طولانی و ایمن بودن توجه زیادی را در مقایسه با سایر باتری ها به خود جلب کرده است [1]. باتری های لیتیوم-یون با استفاده از تبادل الكترون ها از طریق واکنش هاي اکسیداسیون و احیا جریان مستقیم تولید می کنند. ساختار کاتد و آند به صورت لایه لایه است که یون های لیتیوم بین این لایه ها قرار می گیرند و منجر به شارژ و دشارژ باتري های لیتیوم-یون می شوند. در زمان شارژ، در الکترود مثبت لیتیوم به یون لیتیوم مثبت تبدیل می شود و یون های لیتیوم از کاتد به سمت آند حرکت می کنند و در زمان دشارژ، یون های لیتیوم در الکترود منفی به لیتیوم فلزی تبدیل شده و از سمت آند به طرف کاتد حرکت می کنند. به هنگام دشارژ کامل باتری تمام یون‌های لیتیوم در اطراف الکترود مثبت یا کاتد جمع می شوند. مواد کاتدی باتری های لیتیوم-یون باید دارای يوني مثل يك فلز واسطه باشند تا هم به آساني واکنش اكسايش/كاهش در آن رخ دهد و هم هادي الكتروني خوبی در انتقال الکترون باشند. همچنین واكنش ماده انتخابي با لیتیوم سريع و برگشت پذیر باشد و از لحاظ زيست محيطي هیچ گونه آلایندگی ایجاد نکند. ازسایر ویژگی های مواد کاتدی باتری های لیتیومی می توان به ظرفيت و ولتاژ بالا در واكنش با لیتیوم، عدم تغییر ساختار ماده بر اثر واکنش با لیتیوم و ارزان قيمت بودن اشاره کرد. در این مقاله کاتد لیتیوم نیکل منگنز کبالت دی اکسید مورد مطالعه قرار گرفته است.

باتری لیتیوم-یون، مواد فعال کاتدیNMC811، مواد فعال آندی، شارژ و دشارژ

برای لینک‌دهی به این مقاله از آدرس زیر استفاده نمایید:

برای ارجاع در منابع از عبارت زیر استفاده کنید:
حسینی، میرقاسم، موسوی، فردین، 1403، سنتز و مطالعه رفتار الکتروشیمیایی NMC811 به عنوان ماده فعال کاتدی در باتری های لیتیوم-یون، بيست و چهارمين كنفرانس شيمي فيزيك ايران (انجمن شيمي ايران)، https://conf.ui.ac.ir/fa/archive_index.php?c=HN-ipcc24&aid=1510159