Литиевые батареи повсеместно встречаются в нашей повседневной жизни, но знаете ли вы, как они работают?
Они есть в телефонах, компьютерах и планшетах. Они позволяют нам ходить по улице, отправляя мемы и смайлики нашим друзьям, без необходимости подключения к электрической розетке.
Эти перезаряжаемые батареи, также называемые литий-ионными или литий-ионными, являются поставщиками энергии, необходимой для работы большинства электронных устройств, которые мы используем каждый день.
История литий-ионных батарей
Их первые прототипы были разработаны в начале 1970-х годов, но только в 1991 году японская компания Sony представила коммерческую версию, которая в целом очень похожа на те, которые мы используем сейчас.
Их разработка настолько важна, что в 2019 году Шведская академия наук присудила их первоначальным разработчикам Нобелевскую премию по химии.
Джон Гуденаф, Стэнли Уиттингем и Акира Йошино получили эту награду за свой вклад в разработку литиевых батарей.
Преимущества литий-ионных батарей
Одним из основных достоинств литиевых батарей является то, что они дают автономность устройствам, в которых они есть: другими словами, они могут использоваться в течение длительного времени без необходимости подзарядки.
Это связано с тем, что содержащиеся в них соединения могут накапливать большое количество энергии благодаря электрохимическим характеристикам лития.
Этот элемент является только третьим в периодической таблице, что означает, что он имеет небольшие атомы, поэтому это легкий материал.
Эта характеристика способствует тому, что литиевые батареи имеют меньший вес по сравнению с другими перезаряжаемыми батареями, например, содержащими свинец, которые используются в автомобилях.
Небольшая и легкая литиевая батарея способна хранить заряд от нескольких часов до нескольких дней.
Это также связано с тем, что, помимо лития, используются другие материалы, которые позволяют расположить элементы, составляющие батарею, как можно ближе друг к другу.
Поэтому литиевые батареи могут быть компактными и тонкими.
Безопасность литиевых батарей
Одна из проблем с батареями этого типа заключается в том, что в процессе зарядки происходят экзотермические реакции, т. Е. Выделяется тепло.
Это, в дополнение к тому факту, что некоторые компоненты литиевых батарей являются легковоспламеняющимися, способствует тому, что при определенных обстоятельствах они могут загореться или даже взорваться.
Конечно, никто не может спокойно ходить, думая, что он или она носит в сумке небольшую бомбу в виде мобильного телефона.
Хотя вышеупомянутый риск реален, литиевые батареи не воспламеняются самопроизвольно или ни при каких обстоятельствах.
Во-первых, должны быть условия, способствующие перегреву, например, при зарядке оборудования: вот почему обычно рекомендуется не использовать электронные устройства, когда они подключены к электрическому току.
Это также может произойти, когда литиевые телефоны батареи расположены слишком близко друг к другу и могут вызвать короткое замыкание.
Это проблема, когда вы хотите миниатюризировать оборудование: при попытке сделать более компактные батареи может случиться так, что их компоненты будут слишком близко друг к другу.
Но этого можно избежать, сначала правильно сконструировав литиевые батареи, а также добавив материалы, которые могут действовать как изоляторы.
Например, было опробовано использование очень тонких полиэтиленовых пленок, смешанных с наночастицами.
Если происходит быстрое нагревание, промежутки между наночастицами расширяются, прерывая прохождение тока. Как только аккумулятор полностью остынет, наночастицы возвращаются на свои места, и работа устройства возвращается в нормальный режим.
Эти виды улучшений улучшают их характеристики и открывают нам возможность использовать их для производства энергии для замены ископаемого топлива. То, что нам срочно нужно.
