Каква е разликата между Li-ion и Li SOCl2?

В сферата на акумулаторните батерии, литиево-йонните (Li-ion) батерии и батериите с литиево-тионил хлорид (Li-SOCl₂) са изключителни заради своите отличителни свойства и приложения. Въпреки това, тези две основно зависят от лития като основен компонент, но имат различна химия, производителност, съображения за безопасност и индустрии. Важно е да се отбележи, че познаването на тези разлики е много важно при избора на правилната технология за батерии за дадена цел.

Химия

Ли йонни батерии

Литиево-йонните батерии имат два електрода: анод на базата на литий и катод, състоящ се от материали, включително кобалтов оксид, никел-манган-кобалт (NMC) или литиево-железен фосфат (LFP). Органичен разтворител често разтваря литиевия сол, действащ като електролит, който позволява движението на литиеви йони през електродите. По време на разреждане, освобождаването на енергия настъпва, когато литиевите йони се движат към катодите от анодите през електролита.

Ли SOCl₂ батерии

От друга страна, литият служи като аноден материал, докато тионил хлорид (SOCl₂) се използва като катоден материал в батерии с литий-тионил хлорид. Най-разпространената форма на електролит в тези клетки е LiAlCl₄, разтворен в SOCl₂. Такава химия осигурява висока енергийна плътност и относително стабилно напрежение при разряд, което ги прави идеални за приложения, изискващи дълъг срок на годност и висока енергийна продукция.

Перформанс

Енергийна плътност

Докато литиево-йонните батерии са известни със своите високи енергийни плътности, което води до по-дълги времена на работа за преносими електронни устройства и електрически превозни средства; батериите Li-SOCL2 могат да предоставят дори по-високи енергийни плътности, така че да могат да бъдат ефективно използвани там, където пространството е по-ограничено и пикова мощност е най-важна.

Напрежение и характеристики на разряд

Обикновено, този тип батерии има номинален волтажен диапазон от 3.6-3.7V с плоски разрядни криви до края на жизнения цикъл. Обратно, началното работно напрежение на Li-SOCL2 е около 3.6V, което постепенно намалява по време на разряд. Следователно, Li-SOCL2 клетките са подходящи за приложения, изискващи прецизно регулиране на напрежението или дълъг срок на годност.

Безопасност

Ли йонни батерии

Литиево-йонните батерии са подложени на критика по отношение на безопасността, особено във връзка с термичното бягство и пожарните рискове поради използването на органични разтворители, които лесно могат да се запалят при ниска температура на запалване. Въпреки това, е настъпило значително подобрение в безопасността на съвременните литиево-йонни батерии благодарение на няколко фактора, като напредък в системите за управление на батериите, дизайна на клетките и формулациите на електролитите.

Ли SOCl₂ батерии

В контекста на това, не запалимостта на електролита прави Li-SOCl₂ батериите по-общо по-безопасни от Li-ion батериите, въпреки че те изискват специални предпазни мерки при боравене и съхранение, тъй като се състоят от токсични и корозивни материали.

Приложения

Li-ion батерии

Употребата на литиево-йонни батерии е навсякъде, варираща от преносими електронни устройства като мобилни телефони и лаптопи до електрически превозни средства (EV) и системи за съхранение на енергия. Поради високата си енергийна плътност, относително ниските скорости на саморазряд, дългия цикъл на живот, много потребителски и индустриални приложения ги предпочитат.

Li-SOCl₂ батерии

Въпреки че са по-малко разпространени в сравнение с повечето други типове акумулаторни батерии, Li–SOCL2 батериите намират нишови приложения, където висока енергийна плътност, изключително дълъг срок на годност и/или прецизен контрол на напрежението са критични. Изявени примери включват военна и аерокосмическа техника; аварийни локаторни маяци; медицински устройства като имплантируеми кардиовертер-дефибрилатори (ICD).

Заключение

В заключение, литиево-йонните и литиево-сулфурните оксихлоридни батерии значително се различават химически по производителност, аспекти на безопасността и приложения. Литиево-йонните батерии се използват широко поради тяхната плътна мощност и гъвкавост, докато батериите Li-SOCl2 имат отличителни предимства, като плътност на енергията, стабилност на напрежението и по-безопасен избор за определени нишови приложения. Изборът на технология за батерии трябва да вземе предвид уникалните нужди на приложението, включително енергийни изисквания, ограничения по размер, проблеми със безопасността и финансови последици.