Što je polučvrsta baterija? Koja je razlika između litij željezo fosfatnih baterija i ternarnih litij-ionskih baterija?
Baterije su ključne za naš svakodnevni život, ali dolaze u mnogo različitih vrsta. Posebno se koriste različite tehnologije za baterije velikog kapaciteta, kao što su baterije za električna vozila i prijenosne izvore energije. Međutim, koje su karakteristike, prednosti i nedostaci svake vrste baterija? Osim toga, pod kojim se okolnostima koristi svaki tip baterije? U ovom ćemo članku pružiti jasno i lako razumljivo objašnjenje razlika između polučvrstih baterija, litij željezo fosfatnih baterija i ternarnih litij-ionskih baterija.
1. Što je polučvrsta baterija?
Polučvrsta baterija nova je vrsta baterije koja kombinira karakteristike krutog i tekućeg elektrolita. Uglavnom je razvijen za litij-ionske baterije, koje karakterizira visoka ionska vodljivost u elektrolitu. Baterije u polučvrstom stanju, kao tehnologija baterija s visokom gustoćom energije, sigurnošću, dugim životnim vijekom i malim utjecajem na okoliš, vrlo su obećavajuća baterijska tehnologija. Polučvrste baterije mogu se podijeliti u tri tipa: tip gel polimera, tip gline i tip tekućeg aditiva.

1) Vrsta gel polimera: fleksibilna baterija s gel elektrolitom. Ima dobru otpornost na savijanje i sposobnost brzog punjenja. Prikladno za kartice i nosive uređaje.
2) Vrsta gline: baterija slična glini s elektrolitom pomiješanim u elektrodi. Dugi vijek trajanja, mali rizik od curenja tekućine i požara. Prikladno za proizvodnju solarne energije i korištenje u automobilima.
3) Tip punjen tekućinom: Baterija izrađena od keramike s malom količinom elektrolita natopljenog unutra. Ima visoku toplinsku stabilnost i može se koristiti na visokim temperaturama. Prikladno za internet stvari, industrijsku opremu i interijere automobila.
Baterije se pune i prazne kretanjem iona između pozitivnih i negativnih elektroda, a njihovi nazivi variraju ovisno o vrsti iona. Na primjer, litij-ionske baterije sadrže litij u ionskom obliku. Put iona se naziva elektrolit, a litij-ionske baterije koriste tekući elektrolit, no ta je tekućina zapaljiva i opasna. Stoga se razvijaju baterije koje koriste krute ili gel elektrolite. One se nazivaju sve baterije u čvrstom stanju ili polukrute baterije. Pretvaranje elektrolita u krutinu ili gel može poboljšati sigurnost baterije.
2. Što je litij željezo fosfatna baterija?
Litij željezo fosfatna baterija je litij-ionska baterija koja koristi željezni fosfat (LiFePO4) kao pozitivnu elektrodu. Željezni fosfat je jeftina i stabilna tvar s malim rizikom od toplinskog odlijevanja ili paljenja. Litij željezo fosfatne baterije imaju dug vijek trajanja i više ciklusa punjenja i pražnjenja. Osim toga, kako željezo fosfat nije rijedak metal, može se reći da je njegov utjecaj na okoliš relativno mali.

3. Što je ternarna litij-ionska baterija?
Ternarna litij-ionska baterija vrsta je litij-ionske baterije koja koristi ternarne spojeve kao što su nikal kobalt mangan (NCM) ili nikal kobalt aluminij (NCA) kao pozitivnu elektrodu. Ternarni sustav ima visoku gustoću energije i relativno stabilan izlaz čak i pri niskim temperaturama. Međutim, njegovi nedostaci uključuju visoku cijenu korištenja rijetkog metala kobalta i visok rizik od toplinskog odlaska i paljenja.

Ova tablica sažima prednosti i nedostatke polučvrstih baterija, litij željezo fosfatnih baterija i ternarnih litij-ionskih baterija.
|
Vrsta baterije |
Prednost |
Nedostatak |
|
Polučvrsta baterija |
Izvrsna otpornost na savijanje, brzo punjenje i visoka snaga. Smanjite rizik od istjecanja tekućine i paljenja te postignite dulji životni vijek. Isti kapacitet baterije, manja težina. |
Zbog činjenice da je ova tehnologija nova, postoji vrlo malo mogućnosti za njezino korištenje. |
|
Litij željezo fosfatna baterija |
Malo je vjerojatno da će se zapaliti ili eksplodirati. Mogućnost punjenja i pražnjenja od 2000 do 4000 ciklusa. Niska stopa samopražnjenja. |
U usporedbi s kapacitetom baterije, cijena je veća. Napon i gustoća energije niži su od onih kod ternarnih litij-ionskih baterija. |
|
Ternarna litij-ionska baterija |
Visoka gustoća energije i stabilan izlaz. Lagan i jednostavan za nošenje. Čak i pri niskim temperaturama može se postići relativno stabilan izlaz. |
Može se puniti i prazniti oko 800 puta, što je manje nego kod litij željezo fosfatnih baterija. |
Oznake: #Polučvrsta baterija #Litij željezo fosfatna baterija #Ternarna litij-ionska baterija
