Pregled litijum-polimerskih baterija i kako one postaju uobičajene baterije.

Pregled litijum-polimerskih baterija i kako one postaju uobičajene baterije.

Litijum-jonske baterije postoje već 40 godina i još uvijek predstavljaju najpopularniji izbor baterija na mnogo načina, od pametnih telefona do električnih automobila. Litijum ima svojstva koja ga čine idealnim za upotrebu u takvim aplikacijama, ali jedna mana je to što se ne smatra sigurnim za udisanje i mora se pravilno odložiti. Obećavajuća alternativa bi mogle biti litijum-polimerske baterije koje su sigurnije, ekološki prihvatljive i mogu se napraviti sa drugačijim jedinjenjima od tradicionalnih litijum-jonskih baterija. Ove nove vrste baterija će debitovati 2020. za električne automobile, ali će vjerovatno početi da se pojavljuju u industriji do 2025. godine.

Trenutno su litijum-jonske baterije najpopularniji izbor za komercijalne aplikacije jer su:

1. Najveća gustoća energije od svih punjivih baterija.

2. Vrlo lagani i mali s obzirom na njihov kapacitet. Na primjer, tipična baterija pametnog telefona teži 20 g, ali ima kapacitet od oko 6 Ah i 1000 mAh. 3. Mogu se puniti na različite načine (tj. žičano, solarno) tako da je punjenje raznovrsno 4. Imaju najveću gustinu snage što znači da mogu pružiti velike struje dok i dalje održavaju razuman napon 5. Dug životni vijek - potrebno je oko 400- 500 ciklusa za postizanje 50% kapaciteta

Međutim, postoje i neki nedostaci:

1. Hemija i proizvodnja su bili veoma skupi.

2. Nisu ekološki prihvatljivi zbog toksičnog otpada koji stvaraju, kao i zbog njihovog odlaganja.

3. Nemaju dobar sigurnosni rekord u odnosu na tradicionalne baterije - lakše se pale, eksplodiraju itd.

4. Mogu se oštetiti posebno u slučaju ciklusa dubokog pražnjenja - iznenadni padovi napona mogu ih uništiti

5. Aktivni materijali su zapaljivi u svom suhom obliku i eksplozivni u obliku anode.

6. Ne mogu se puniti kao litijum-jonske baterije

Međutim, ove nove vrste baterija mogle bi sve to promijeniti:

1. Napravljen od sigurnijih materijala (litijum gvožđe fosfat i litijum sumpor)

2. Korištenje sigurnije metode proizvodnje - katoda je napravljena od polimera umjesto metala i nalazi se u plastičnom kućištu kako bi se osiguralo sigurno okruženje za bateriju (napomena: to također znači da se može reciklirati brže od tradicionalnog litij-ionskog baterije)

3. Imaju vrlo nisku gustinu energije - 30-45Wh/kg naspram 200Wh/kg za tradicionalne litijum-jonske baterije

4. Imaju vrlo mali kapacitet - 0.8-1 Ah/kg naspram 5-10 Ah/kg za tradicionalne litijum-jonske baterije

5. Imaju vrlo nisku gustinu snage - 0.01Wh/kg naspram 5Wh/kg za tradicionalne litijum-jonske baterije

6. Biti ekološki prihvatljiv: katoda je napravljena od željeznog fosfata koji se može reciklirati, a elektrolit je ekološki prihvatljivija verzija litijum polimera