Apakah perbezaan antara Li-ion dan Li SOCl2?

Dalam bidang bateri boleh dicas semula, bateri Litium-ion (Li-ion) dan sel Litium-thionyl klorida (Li-SOCl₂) adalah luar biasa kerana sifat dan kegunaannya yang berbeza. Namun begitu, kedua-duanya bergantung terutamanya kepada litium sebagai juzuk utamanya tetapi ia mempunyai kimia, prestasi, pertimbangan keselamatan dan industri yang berbeza. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa mengetahui perbezaan ini adalah sangat penting apabila memilih jenis teknologi bateri yang betul untuk tujuan tertentu.

Kimia

Bateri Li ion

Bateri litium-ion mempunyai dua elektrod: anod berasaskan Li dan katod yang terdiri daripada bahan termasuk kobalt oksida, nikel-mangan-kobalt (NMC), atau fosfat besi litium (LFP). Pelarut organik selalunya melarutkan garam litium bertindak sebagai elektrolit yang membolehkan pergerakan ion litium melalui elektrod. Semasa nyahcas, pembebasan tenaga berlaku apabila ion litium bergerak ke arah katod dari anod merentasi elektrolit.

Bateri Li SOCl₂

Sebaliknya, litium berfungsi sebagai bahan anodik manakala tionyl klorida (SOCl₂) digunakan sebagai bahan katod dalam bateri litium-thionyl klorida. Bentuk elektrolit yang paling biasa dalam sel ini ialah LiAlCl₄ terlarut dalam SOCl₂. Kimia sedemikian memberikan ketumpatan tenaga yang tinggi dan voltan nyahcas yang agak stabil justeru menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan jangka hayat yang panjang dan output tenaga yang tinggi.

Prestasi

Ketumpatan Tenaga

Walaupun bateri Li-ion terkenal dengan ketumpatan tenaga yang tinggi menyebabkan masa jalan yang lebih lama untuk elektronik mudah alih dan kenderaan elektrik; Bateri Li-SOCL2 boleh memberikan ketumpatan tenaga yang lebih tinggi supaya ia boleh digunakan dengan berkesan di mana ruang lebih terhad dan output kuasa puncak paling penting.

Ciri-ciri Voltan Dan Nyahcas

Biasanya, bateri jenis ini mempunyai julat voltan nominal 3.6-3.7V dengan lengkung nyahcas rata sehingga kitaran akhir hayat. Sebaliknya, voltan operasi awal Li-SOCL2 adalah sekitar 3.6V yang secara beransur-ansur berkurangan semasa nyahcas. Akibatnya, Li-SOCL2 sel sesuai untuk aplikasi yang memerlukan peraturan voltan yang tepat atau jangka hayat yang panjang.

Keselamatan

Bateri Li ion

Bateri li-ion telah mendapat perhatian dari segi keselamatan terutamanya berkaitan dengan pelarian haba dan bahaya kebakaran akibat penggunaan pelarut organik yang mudah terbakar pada suhu pencucuhan rendah. Walau bagaimanapun, terdapat peningkatan ketara dalam keselamatan bateri Li-ion moden disebabkan beberapa faktor seperti kemajuan dalam sistem pengurusan bateri, reka bentuk sel dan formulasi elektrolit.

Bateri Li SOCl₂

Sebaliknya, elektrolit tidak mudah terbakar menjadikan bateri Li-SOCl₂ umumnya lebih selamat daripada bateri Li-ion walaupun ia memerlukan langkah berjaga-jaga khas semasa mengendalikan dan menyimpannya kerana ia terdiri daripada bahan toksik dan menghakis.

Aplikasi

Bateri Li-ion

Penggunaan bateri litium ion di mana-mana terdiri daripada elektronik mudah alih seperti telefon mudah alih dan komputer riba kepada kenderaan elektrik (EV) dan sistem storan tenaga. Disebabkan kepadatan tenaga yang tinggi, kadar nyahcas diri yang agak rendah, hayat kitaran yang panjang tetapi banyak aplikasi pengguna dan industri lebih menyukainya.

Bateri Li-SOCl₂

Walaupun kurang biasa berbanding kebanyakan jenis bateri boleh dicas semula yang lain, bateri Li–SOCL2 menemui aplikasi khusus yang ketumpatan tenaga tinggi, jangka hayat yang sangat lama dan/atau kawalan voltan yang tepat adalah kritikal. Contoh yang menonjol termasuk peralatan ketenteraan & aeroangkasa; suar pencari kecemasan; peranti perubatan seperti Implantable Cardioverter-Defibrillators (ICDs).

Kesimpulan

Sebagai kesimpulan, bateri litium-ion dan litium-sulfur oksiklorida sangat berbeza secara kimia dalam prestasi, aspek keselamatan dan aplikasi. Bateri litium ion biasanya digunakan kerana kuasa dan kelenturannya yang padat manakala bateri Li-SOCl2 mempunyai kekuatan tersendiri seperti ketumpatan tenaga, kestabilan voltan dan pilihan yang lebih selamat untuk aplikasi khusus terpilih. Pemilihan teknologi bateri harus mempertimbangkan keperluan unik aplikasi termasuk keperluan tenaga, had saiz, isu keselamatan dan implikasi kos.