Właśnie mija 200 lat od wynalezienia pierwszej prawdziwej baterii przez włoskiego fizyka Alessandro Voltę w 1800 roku. Stworzył on pierwszą baterię poprzez ułożenie naprzemiennych warstw cynku i srebra, przy czym każda para niepodobnych metali była oddzielona od następnej kawałkiem tkaniny nasyconej solanką. Bateria ta była pierwszą baterią galwaniczną lub pierwotną i stała się znana jako „stos Volty”. Od tego czasu baterie przeszły długą drogę. W ostatniej dekadzie nastąpił znaczny i istotny postęp w technologii i nauce o bateriach. Opracowano i skomercjalizowano nowe baterie wtórne, zwłaszcza baterię litowo-jonową.

Chociaż większość małych baterii konsumenckich jest nadal typu podstawowego, istnieje rosnąca tendencja do przyjęcia bardziej ekonomicznych i wydajnych baterii wielokrotnego ładowania. Nauka i technologia baterii litowych zdominowały dziedzinę zaawansowanych źródeł energii przez dość długi czas. Ale nowoczesne ogniwa litowo-jonowe są szeroko stosowane i mają wiele zakresów wymagań dotyczących wydajności, które są napędzane przez wymagania użytkowników. Ogniwa litowo-jonowe są zwykle klasyfikowane jako wysokoenergetyczne lub wysokoenergetyczne, choć istnieją też warianty pośrednie. Cóż, podstawową różnicą między nimi jest to, że ogniwa litowe są ogniwami pierwotnymi, natomiast ogniwa litowo-jonowe są ogniwami wtórnymi.

Co to jest ogniwo litowe?

Ogniwo litowe to ogniwo pierwotne znane z wysokiej gęstości energii i małej wagi. Baterie litowe są powszechnie stosowane w urządzeniach elektroniki użytkowej. Baterie litowe są zdecydowanie najważniejszymi systemami przechowywania energii dostępnymi na rynku. Lit posiada dwie unikalne właściwości, które czynią go bardzo odpowiednim jako elektroda ujemna w bateriach. Po pierwsze, lit jest najlżejszym ze wszystkich metali w układzie okresowym, z masą atomową wynoszącą tylko 6,94. Po drugie, ma największy potencjał redukcji elektrochemicznej i zapewnia największą gęstość energii na masę. Z połączenia tych dwóch właściwości powstaje akumulator o wysokiej energii właściwej. Pierwotne akumulatory litowe nie są jednak bezpieczne i łatwe do ponownego naładowania, co ostatecznie doprowadziło do wynalezienia wtórnych ogniw litowo-jonowych.

Co to jest ogniwo litowo-jonowe?

Ogniwa litowo-jonowe są najbardziej powszechnymi źródłami energii dla dzisiejszej przenośnej elektroniki, takiej jak smartfony, laptopy, kamery itp. Ogniwa litowo-jonowe są najbardziej korzystnymi urządzeniami do przechowywania energii ze względu na ich wysoką moc i wysoką gęstość energii, co czyni je idealnymi do zastosowań w przenośnej elektronice użytkowej, urządzeniach telekomunikacyjnych i przemyśle motoryzacyjnym, takim jak hybrydowe pojazdy elektryczne (HEV). Ogniwa litowo-jonowe opierają się na odwracalnym wprowadzaniu jonów litu do struktur materiałów aktywnych katody i anody. Baterie litowo-jonowe po raz pierwszy pojawiły się w latach 90. XX wieku. Chociaż prace nad bateriami litowymi rozpoczęły się w 1912 roku, dopiero na początku lat 70-tych pojawiły się pierwsze komercyjne nieładowalne ogniwa litowe. Pierwszy komercyjny akumulator litowo-jonowy (Li-ion) pojawił się w 1991 roku. Od tego czasu zapotrzebowanie na baterie litowo-jonowe wzrosło gwałtownie.

Różnica między litem a jonem litu

Podstawy

– Ogniwo litowe to podstawowe ogniwo znane z wysokiej gęstości energii i małej wagi, które ma metaliczny lit jako anodę. Baterie litowe są również określane jako baterie litowo-metalowe. Jednak pierwotne baterie litowe nie są bezpiecznie i łatwo ładowane, co ostatecznie doprowadziło do wynalezienia wtórnych ogniw litowo-jonowych. Ogniwa litowo-jonowe to ogniwa wtórne, które opierają się na odwracalnym wprowadzaniu jonów litu do struktur materiałów aktywnych katody i anody. Są to najbardziej korzystne urządzenia do magazynowania energii ze względu na dużą moc i wysoką gęstość energii.

Koszt

Nakłady na akumulatorowe baterie wtórne litowo-jonowe są większe niż w przypadku baterii pierwotnych litowych, a ponadto istnieje konieczność zakupu ładowarki. Niemniej jednak, dodatkowe koszty są rekompensowane po kilku ładowaniach, a następnie stosowanie akumulatorów jest bardziej opłacalne i wydajne w dłuższej perspektywie. Częstotliwość użytkowania jest jednak kluczowym czynnikiem przy podejmowaniu decyzji, czy wybrać pierwotne ogniwo litowe czy wtórne ogniwo litowo-jonowe.

Wygoda

– Niektórzy ludzie uważają, że trudno jest pamiętać o ładowaniu baterii. Ponadto, wtórne baterie litowo-jonowe mają gwałtowny punkt końcowy ładowania, co oznacza, że nigdy nie będziesz dokładnie wiedział, kiedy bateria się rozładuje. Z drugiej strony, spadek napięcia w pierwotnych ogniwach litowych jest stopniowy i będziesz miał lekkie pojęcie, kiedy bateria ma się rozładować i jest odpowiednie ostrzeżenie, że nadszedł czas na wymianę. Tak więc, pod względem wygody, obie baterie mają swój udział w plusach i minusach.

Aplikacje

– Litowo-jonowe ogniwa wtórne są najbardziej korzystnymi urządzeniami do przechowywania energii ze względu na ich wysoką moc i wysoką gęstość energii, co czyni je idealnymi do zastosowań w przenośnej elektronice użytkowej, urządzeniach telekomunikacyjnych i przemyśle motoryzacyjnym, takim jak hybrydowe pojazdy elektryczne (HEV). Ze względu na ich wysoką gęstość i możliwości mocy, są one również wykorzystywane do niektórych zastosowań high-end, takich jak potrzeby wojskowe na lądzie, w powietrzu, na i pod wodą.

Podsumowanie Lit vs. Lithium Ion

Chociaż większość małych baterii konsumenckich jest nadal typu podstawowego, istnieje rosnący trend do przyjęcia bardziej ekonomicznych i wydajnych akumulatorów. Baterie oparte na litach są zdecydowanie najważniejszymi systemami magazynowania dostępnymi na rynku. Jednak ogniwa pierwotne nie są bezpieczne i łatwe do ponownego naładowania. Tu z pomocą przychodzą wtórne ogniwa litowo-jonowe. Ogniwa wtórne litowo-jonowe są najkorzystniejszymi urządzeniami do magazynowania energii ze względu na dużą moc i wysoką gęstość energii.