¿Qué es la batería de iones de litio?

A iones de litio o la batería de iones de litio es una batería recargable que utiliza la reducción reversible de los iones de litio para almacenar energía. El ánodo (electrodo negativo) de una batería convencional de iones de litio generalmente está hecha de grafito de carbono. El cátodo (electrodo positivo) es generalmente un óxido de metal. El electrolito suele ser una sal de litio en un disolvente orgánico.Es el tipo principal de batería utilizada en electrónica de consumo portátil y vehículos eléctricos. También juega un papel importante en el almacenamiento de energía a escala de red, así como en aplicaciones militares y aeroespaciales. La alta densidad de energía, la baja a sí misma a la autodescargo y sin efecto de memoria (aunque se han rastreado pequeños efectos de memoria informados en las baterías LFP a las células mal fabricadas).Las características de química, rendimiento, costo y seguridad varían según el tipo de batería de iones de litio. La mayoría de las baterías comerciales de iones de litio utilizan compuestos de intercalación como materiales activos. El ánodo o electrodo negativo suele ser grafito, aunque los materiales de silicio-carbono también se usan cada vez más. Las batterías se pueden fabricar para priorizar la energía o la densidad de potencia. Los productos electrónicos más portátiles utilizan polímeros de litio. baterías (con gel de polímero como electrolito), cobalto de litio (LiCoo

1). Material de cátodos y ánodo de grafito, que en conjunto proporcionan una alta densidad de energía.

2) .lithium manganate (limn2o)

3) .spinel o litio.

4).

Materiales en capas ricos en litio a base de 3, LMR-NMC) y óxido de cobalto de níquel de litio (LinimnCoo2 o NMC) puede ofrecer una vida más larga y puede tener un mejor rendimiento de la tasa. NMC y sus derivados son ampliamente utilizados en la electrificación de transporte, que es una de las principales tecnologías para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero de los vehículos (combinados con fuentes de energía renovables).M.Stanley Whittingham descubrió el concepto de electrodos intercalados en la década de 1970 y creó la primera batería recargable de iones de litio basada en un ánodo de disulfuro de titanio y un cátodo de aluminio de litio, aunque tenía preocupaciones de seguridad y nunca se comercializó. John Goodenough extendió este trabajo en 1980 mediante el uso de litio cobalte como cátodo. El primer prototipo de una batería moderna de iones de litio, utilizando un ánodo carbonoso en lugar de metal de litio, fue desarrollado por Akira Yoshino en 1985 y comercializado en 1991 por un Sony y Equipo de Asahi Kasei dirigido por Yoshio Nishi.Las baterías de iones de litio pueden ser un peligro de seguridad si no se diseñan y fabrican adecuadamente porque tienen un electrolito inflamable que puede causar explosiones e incendios si está dañado o cargado incorrectamente. Progreso significativo en la fabricación segura de baterías de iones de litio.Las baterías de estado sólido de iones de litio se están desarrollando para eliminar electrolitos inflamables. Las baterías recicladas de manera intencionada generan desechos tóxicos, especialmente metales tóxicos, y representan un riesgo de incendio. Además, existen problemas importantes con la extracción de litio y otros minerales estratégicos clave utilizados en las baterías, el litio requiere grandes cantidades de agua en regiones a menudo áridas, y otros minerales a menudo son minerales de conflicto como el cobalto. Tanto las preocupaciones ambientales han alentado a algunos investigadores a mejorar La eficiencia de minerales y alternativas como las baterías de hierro-aire.

Las áreas de investigación de las baterías de iones de litio incluyen extender la vida, aumentar la densidad de energía, mejorar la seguridad, reducir el costo y aumentar la velocidad de carga, etc. basada en la inflamabilidad y la volatilidad de los solventes orgánicos utilizados en electrolitos típicos, la investigación en el campo de los electrolitos no inflamables tiene He estado en curso como una forma de mejorar la seguridad. Las estrategias incluyen baterías acuosas de iones de litio, electrolitos sólidos cerámicos, electrolitos de polímeros, líquidos iónicos y sistemas de fluoración pesada.