Liitiumioonidest

Liitiumioonidest on elektrokeemilised akud, kus litiumioonid liiguvad anoodi ja katoodi vahel läbi elektrolüüdi ja eraldaja. Anood on tavaliselt grafiit, katood sõltub tehnoloogiast ning võib olla LiCoO2, LiMn2O4, LiFePO4 või segumaterjalid nagu NMC ja NCA. Elektrolüüt on liitiumsool lahus orgaanilistes lahustites, millest levinud on LiPF6. Laadimisel liiguvad Li+ ioonid katoodilt anoodile; tühjendamisel liiguvad need vastupidises suunas. See mehhanism võimaldab kõrge energiatiheduse ja sobivaid omadusi kompaktseteks energiavarustussüsteemideks.

Kõige levinumad kasutusalad on mobiilseadmed, sülearvutid, elektriautod ja suurenergiasalvestussüsteemid, kus on oluline kerge ja efektiivne energiasalvestus. Erinevate katoodimaterjalide valik määrab akude omadused: näiteks LCO (LiCoO2) pakub kõrget tihedust, kuid eluiga võib olla lühem; LFP (LiFePO4) on ohutum ja väga stabiilne, kuid energiasalvestus on väiksem; NMC ja NCA kombinatsioonid annavad head tasakaalu tiheduse ja kestvuse vahel.

Ohutus on oluline, sest liitiumioonakudel võib tekkida ülekuumenemine ja termiline jooks. Seetõttu kasutatakse akudes ja pakettides batteri haldamise süsteeme (BMS) ning mitmesuguseid kaitse- ja jahutusmeetmeid. Ringlussevõtt on kriitiline ning sisaldab väärtuslike metallide nagu litium, kobalt ja nikkel; tööstusettevõtted arendavad pidevalt parandus- ja taaskasutussüsteeme. Ajalugu: esimene laialdaselt komertslikult kasutatav Li-ion aku tuli 1991. aastal Sony ja partnerite poolt. Tänapäeval on need keskne energiaallikas paljudes seadmetes ja elektrisõidukites.

---