Jaka jest różnica między Li-ion a Li SOCl2?

W dziedzinie akumulatorów ładowalnych, akumulatory litowo-jonowe (Li-ion) i ogniwa litowo-tiochlorkowe (Li-SOCl₂) są wyjątkowe ze względu na swoje odrębne właściwości i zastosowania. Niemniej jednak, te dwa głównie opierają się na litiu jako swoim głównym składniku, ale mają różną chemię, wydajność, kwestie bezpieczeństwa i branże. Ważne jest, aby zauważyć, że znajomość tych różnic jest bardzo istotna przy wyborze odpowiedniej technologii akumulatorowej do danego celu.

Chemia

Akumulatory Li ion

Akumulatory litowo-jonowe mają dwa elektrody: anodę na bazie litu i katodę składającą się z materiałów, w tym tlenku kobaltu, niklu-manganu-kobaltu (NMC) lub fosforanu żelaza litu (LFP). Rozpuszczalnik organiczny często rozpuszcza sól litu, działając jako elektrolit, co umożliwia ruch jonów litu przez elektrody. Podczas rozładowania następuje uwolnienie energii, gdy jony litu przemieszczają się w kierunku katod z anod przez elektrolit.

Akumulatory Li SOCl₂

Z drugiej strony, lit służy jako materiał anodowy, podczas gdy chlorek tiofenu (SOCl₂) jest używany jako materiał katodowy w bateriach litowo-chlorkowych tiofenu. Najczęściej stosowaną formą elektrolitu w tych ogniwach jest LiAlCl₄ rozpuszczony w SOCl₂. Taka chemia zapewnia wysoką gęstość energii i stosunkowo stabilne napięcie rozładowania, co czyni je idealnymi do zastosowań wymagających długiej żywotności i wysokiej wydajności energetycznej.

Wydajność

Gęstość energii

Podczas gdy baterie Li-ion są znane z wysokich gęstości energii, co skutkuje dłuższymi czasami pracy dla przenośnej elektroniki i pojazdów elektrycznych; baterie Li-SOCL2 mogą zapewnić jeszcze wyższe gęstości energii, dzięki czemu mogą być skutecznie stosowane tam, gdzie przestrzeń jest ograniczona, a maksymalna moc wyjściowa ma największe znaczenie.

Napięcie i charakterystyka rozładowania

Zwykle, ten typ baterii ma nominalny zakres napięcia od 3,6 do 3,7V z płaskimi krzywymi rozładowania aż do cykli końca życia. Przeciwnie, początkowe napięcie robocze Li-SOCL2 wynosi około 3,6V, które stopniowo maleje podczas rozładowania. W konsekwencji, Li-SOCL2 ogniwa są odpowiednie do zastosowań wymagających precyzyjnej regulacji napięcia lub długiej trwałości na półce.

Bezpieczeństwo

Akumulatory Li ion

Baterie Li-ion zostały poddane krytyce, jeśli chodzi o bezpieczeństwo, szczególnie w odniesieniu do niekontrolowanego wzrostu temperatury i zagrożeń pożarowych z powodu użycia rozpuszczalników organicznych, które mogą łatwo zapalić się w niskiej temperaturze zapłonu. Jednakże, nastąpiła znaczna poprawa w bezpieczeństwie nowoczesnych baterii Li-ion dzięki kilku czynnikom, takim jak postępy w systemach zarządzania bateriami, projektowaniu ogniw i formułach elektrolitów.

Akumulatory Li SOCl₂

W przeciwieństwie do tego, niepalność elektrolitu sprawia, że baterie Li-SOCl₂ są ogólnie bezpieczniejsze niż baterie Li-ion, chociaż wymagają specjalnych środków ostrożności podczas obsługi i przechowywania, ponieważ składają się z materiałów toksycznych i żrących.

Zastosowania

Baterie Li-ion

Powszechne zastosowanie baterii litowo-jonowych obejmuje przenośną elektronikę, taką jak telefony komórkowe i laptopy, a także pojazdy elektryczne (EV) i systemy magazynowania energii. Dzięki wysokim gęstościom energii, stosunkowo niskim wskaźnikom samorozładowania, długim cyklom życia, wiele zastosowań konsumenckich i przemysłowych preferuje je.

Baterie Li-SOCl₂

Chociaż są mniej powszechne w porównaniu do większości innych typów akumulatorów wielokrotnego ładowania, baterie Li–SOCL2 znajdują niszowe zastosowania, w których kluczowa jest wysoka gęstość energii, niezwykle długi czas przechowywania i/lub dokładna kontrola napięcia. Wybitne przykłady obejmują sprzęt wojskowy i lotniczy; sygnalizatory lokalizacyjne; urządzenia medyczne, takie jak wszczepialne kardiowertery-defibrylatory (ICD).

Wnioski

Podsumowując, baterie litowo-jonowe i litowo-siarkowe chlorku oksy mają znaczne różnice chemiczne w wydajności, aspektach bezpieczeństwa i zastosowaniach. Baterie litowo-jonowe są powszechnie stosowane ze względu na swoją gęstość energii i elastyczność, podczas gdy baterie Li-SOCl2 mają charakterystyczne zalety, takie jak gęstość energii, stabilność napięcia i bezpieczniejszy wybór dla wybranych niszowych zastosowań. Wybór technologii baterii powinien uwzględniać unikalne potrzeby aplikacji, w tym wymagania energetyczne, ograniczenia rozmiarowe, kwestie bezpieczeństwa i implikacje kosztowe.