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近距離でのリチウムイオン電池について学ぶ

2021-03-10
リチウムイオン電池は充電式電池の一種で、主に正極と負極の間を移動するリチウムイオンに依存します。充電および放電の過程で、Li +は2つの電極間に挿入および挿入解除されます。Li+は正極から挿入解除され、電解質を介して負極に挿入され、負極はリチウムに富む状態になります。放電の過程では、その逆が当てはまります。一般的に、電極としてリチウムを使用したバッテリーは、最新の高性能バッテリーの代表的なものです。

リチウムイオン電池の動作原理

リチウムイオン電池は、負極として炭素材料を使用し、正極としてリチウム化合物を使用します。金属リチウムはなく、リチウムイオンのみです。これはリチウムイオン電池と呼ばれます。リチウムイオン電池は、カソード材料としてリチウムイオンインターカレーション化合物を使用した電池の総称です。リチウムイオン電池の充電と放電のプロセスは、リチウムイオンのインターカレーションとデインターカレーションのプロセスです。リチウムイオンのインターカレーションとデインターカレーションのプロセスでは、同等の電子とリチウムイオンのインターカレーションとデインターカレーションが伴います(従来、正極はインターカレーションまたはデインターカレーションで表され、負極はインターカレーションまたはデインターカレーションで表されます)。インターカレーション)。充電と放電の過程で、リチウムイオンは正極と負極の間に挿入/脱挿入され、挿入/脱挿入されます。これは鮮やかに「ロッキングチェアバッテリー」と呼ばれます。

バッテリーを充電すると、バッテリーの正極でリチウムイオンが生成され、生成されたリチウムイオンは電解液を通って負極に移動します。負極として、炭素は多くの微細孔を持つ層状構造を持っています。負極に到達したリチウムイオンは、炭素層の微細孔に埋め込まれます。埋め込まれるリチウムイオンが多いほど、充電容量は大きくなります。同様に、バッテリーが放電されると(つまり、バッテリーを使用するとき)、負の炭素層に埋め込まれたリチウムイオンが出て、正の電極に戻ります。正極に戻るリチウムイオンが多いほど、放電容量は大きくなります。

一般的に、リチウム電池の充電電流は0.2Cから1Cの間に設定されます。電流が大きいほど、充電が速くなり、バッテリーの加熱が速くなります。また、充電電流が多すぎると、電池内部の電気化学反応に時間がかかるため、容量が不足します。ビールを注ぐのと同じように、速すぎると泡が発生しますが、不満があります。




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