Сучасні тренди в електрохімії: літій-йонні акумулятори

Abstract

Літій-йонні акумулятори мають неперевершену комбінацію високої енергії та потужності, що робить їх незамінними для портативної електроніки, електроінструментів та електромобілів. Їх прийнято класифікувати за типом катоду (інколи аноду) та електролітом. Найбільш поширеним у переносній електроніці є акумулятори з катодом на основі кобальт оксиду (LiCoO2). Щодо електроліту, то наразі найчастіше використовуються акумулятори з органічними рідинним чи полімерним електролітом. В роботі приведена характеристика хімічних процесів та конструктивні особливості різних типів акумуляторів на основі літію, вказані переваги та недоліки кожного виду, схарактеризовані області їх використання. Відмічається, що сучасні наукові дослідження в даній галузі направлені, на пошук можливостей заміни органічного електроліту на твердотільний, що дозволить значно підвищити безпеку для навколишнього середовища та розширить температурний діапазон використання цих акумуляторів.

Lithium-ion batteries have an unrivaled combination of high energy and power, making them indispensable for portable electronics, power tools and electric vehicles. They are usually classified by the type of cathode (sometimes anode) and electrolyte. The most common in portable electronics are batteries with a cathode based on cobalt oxide (LiCoO2). As for the electrolyte, batteries with organic liquid or polymer electrolyte are currently most often used. The paper describes the characteristics of chemical processes and design features of various types of lithium-based batteries, indicates the advantages and disadvantages of each type, characterizes the areas of their use. It is noted that modern scientific research in this field is aimed at finding the possibility of replacing the organic electrolyte with a solid one, which will significantly increase the safety for the environment and expand the temperature range of use of these batteries.