Lithiumbatterien sind zu einem integralen Bestandteil unseres modernen Lebens geworden und versorgen alles von Smartphones bis hin zu Elektrofahrzeugen.
Das Herzstück einer Lithiumbatterie ist die Bewegung von Lithium-Ionen.In einer typischen Lithium-Ionenbatterie werden während des Ladevorgangs Lithium-Ionen aus der positiven Elektrode (Kathode) extrahiert.durch einen Elektrolyt gehenDiese Prozesse werden von einem Stromstrom begleitet, der durch einen externen Stromkreis fließt.Zu den häufigsten Kathodenmaterialien gehören Lithium-Kobalt-OxidJedes Material hat seine eigenen Eigenschaften in Bezug auf Energiedichte, Leistung und Kosten.
Wenn die Batterie entladen wird, wird der Prozess umgekehrt.Lithium-Ionen bewegen sich von der Anode zur Kathode und Elektronen fließen durch den externen Stromkreis zurück, um das Gerät zu versorgen.Dieser reversible Ionenübertragungsmechanismus ermöglicht es, Lithiumbatterien mehrfach aufzuladen.
Im Laufe der Zeit verschlechtert sich jedoch die Leistung von Lithiumbatterien. An den Elektroden können Nebenreaktionen auftreten, die zur Bildung einer Feststoff-Elektrolyt-Schnittstelle (SEI) führen.Diese Schicht kann wachsen und die Bewegung von Lithiumionen behindernDas Verständnis dieser grundlegenden Arbeitsprinzipien ist entscheidend, um die Leistung und Lebensdauer von Lithiumbatterien weiter zu verbessern.