จำกัดปริมาณลิเธียมไอออนที่สามารถเก็บไว้ในขั้วบวก

เมื่อใช้แบตเตอรี่ลิเธียมอนุภาคที่มีประจุจะเคลื่อนที่ไปมาระหว่างสองช่องของแบตเตอรี่ อิเล็กตรอนที่ถูกปล่อยออกมาจากลิเทียมอะตอมจะเคลื่อนที่จากด้านหนึ่งของแบตเตอรี่ไปอีกด้านหนึ่ง ในทางกลับกันลิเธียมไอออนเดินทางไปในทิศทางอื่น เมื่อทำการชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและอิเล็กตรอนจะกลับไปที่ช่องเดิมดังนั้นคุณสมบัติของขั้วบวกหรือตัวนำไฟฟ้า

ที่มีประจุลิเธียมไอออนภายในแบตเตอรี่จึงมีบทบาทชี้ขาดในคุณสมบัติของแบตเตอรี่ วัสดุขั้วบวกที่ใช้กันทั่วไปคือกราไฟท์ ในแอโนดเหล่านี้ลิเทียมไอออนจะถูกแทรกระหว่างชั้นของกราไฟต์การออกแบบนี้จำกัดปริมาณลิเธียมไอออนที่สามารถเก็บไว้ในขั้วบวกและยังต้องการพลังงานมากขึ้นเพื่อดึงไอออนออกจากกราไฟท์ในระหว่างการชาร์จ แบตเตอรี่เหล่านี้มีปัญหาร้ายกาจมากกว่า บางครั้งลิเธียมไอออนจะไม่ปล่อยประจุขั้วบวกอย่างสม่ำเสมอ แต่พวกมันสะสมบนพื้นผิวของขั้วบวกเป็นชิ้น ๆ โดยสร้างโครงสร้างคล้ายต้นไม้เรียกว่า dendrites เมื่อเวลาผ่านไป dendrites เติบโตและในที่สุดก็เจาะผ่านวัสดุที่แยกสองช่องของแบตเตอรี่ การละเมิดนี้ทำให้แบตเตอรี่ลัดวงจรและสามารถตั้งค่าอุปกรณ์ให้ลุกเป็นไฟได้ การเจริญเติบโตของ dendrites ยังส่งผลต่อประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ด้วยการใช้ลิเธียมไอออนซึ่งทำให้ไม่สามารถสร้างกระแสไฟฟ้าได้

Related posts