کربن فعال به عنوان ماده الکترود منفی باتری

فناوری پیشرو در صنعت ذخیره سازی انرژی

• چه فلزی به عنوان ماده الکترود منفی باتری استفاده می شود؟

  لیتیوم (Lithium) اولین فلز قلیایی در جدول تناوبی است که از عناصری مانند سدیم (Na) تشکیل شده است. لیتیوم عنصر بسیار واکنش پذیر و قابل اشتعال است که در طبیعت به حالت خالص وجود ندارد، اما می‌توان آن را در مقادیر کم از سنگ، خاک رس و آب نمک استخراج کرد. لیتیوم در جدول تناوبی: لیتیوم با نشان Li و عدد اتمی ۳ که در جدول تناوبی به همراه فلزات قلیایی در گروه. . کاربردهای صنعتی اصلی برای فلز لیتیوم در متالورژی است، جایی که عنصر فعال به عنوان یک جاذب (حذف کننده ناخالصی‌ها) در پالایش فلزاتی مانند آهن، نیکل، مس و روی و آلیاژهای آن‌ها استفاده می‌شود. طیف وسیعی از عناصر. . در حالی که لیتیوم در هر یک از شش قاره مسکونی دنیا یافت شده است، شیلی، آرژانتین و بولیوی، که با هم به عنوان “مثلث لیتیوم” یا Lithium Triangle شناخته می‌شوند – بیش از 75 درصد از عرضه جهان را در زیر. . تا دهه 1990، بازار مواد شیمیایی و فلزی لیتیوم تحت تسلط تولید آمریکا از ذخایر معدنی بود، اما در آغاز قرن بیست و یکم بیشتر تولیدات از منابع غیرآمریکایی مشتق می‌شد. استرالیا، شیلی و پرتغال بزرگترین تامین کنندگان. . لیتیوم در بسیاری از خواص خود، همان ویژگی‌های فلزات قلیایی رایج‌تر سدیم و پتاسیم را نشان می‌دهد. بنابراین، لیتیوم که روی آب شناور است، با آن بسیار واکنش نشان می‌دهد و محلول‌های هیدروکسید قوی تشکیل می‌دهد و هیدروکسید لیتیوم (LiOH) و گاز هیدروژن تولید می‌کند. لیتیوم تنها فلز قلیایی است که آنیون Li- را در محلول یا حالت جامد تشکیل نمی‌دهد. لیتیوم از نظر.

• باتری با لیتیوم به عنوان الکترود منفی

  باتری لیتیومی به دسته‌ای از قوه‌های اولیه (غیر قابل شارژ) اطلاق می‌شود که از فلز لیتیوم به عنوان آند (الکترود منفی) خود استفاده می‌کنند.

• آیا باتری های خشک را می توان به صورت سری به الکترود منفی خازن متصل کرد؟

  برای اتصال موازی باتری ها باید ترمینال منفی یک باتری به قطب منفی باتری بعدی و به همین ترتیب همین کار با پایانه های مثبت انجام می شود، یعنی ترمینال مثبت یک باتری به قطب مثبت باتری بعدی متصل می .

• چرا می توان از نیکل و کبالت به عنوان ماده باتری استفاده کرد؟

  اجزای اصلی باتری ها شامل آند، کاتد،جداکننده و الکترولیت است که ظرفیت و ولتاژ باتری ناشی از مواد فعال کاتدی می باشد. است. در این کار پژوهشی ماد فعال کاتدی لیتیوم- نیکل،منگنز، کبالت اکسید به روشش همرسوبی سنتز شد. ماده فعال کاتدی مذکور بخاطر مزایای زیادی که دارد بعنوان ماده فعال کاتدی در باتری های لیتیوم یون استفاده می شوند.

• مواد الکترود منفی باتری به چه معناست؟

  بعد از آشنا شدن با الکترود، می خواهیم بدانیم که به صورت کلی کاتد و آند چیست و دقیقا به چه معناست؟ کاتد الکترودی است که جریان از یک دستگاه الکتریکی پلاریزه خارج می شود. آند نیز الکترودی است که جریان از آن وارد یک دستگاه الکتریکی پلاریزه می شود. اصلاح کاتد و آند برای اولین بار در سال 1834 توسط ویلیام ویول به کار برده شد. ریشه کلمه کاتد از واژه یونانی. . وقتی در رابطه با کاتد در شیمی صحبت می شود، منظور الکترودی است که در آن فرآیند کاهش رخ می دهد. این مفهوم در رابطه با سلول الکتروشیمیایی نیز صدق می کند. در یک سلول الکتروشیمیایی، کاتد منفی است؛ چرا که انرژی الکتریکی که به سلول وارد می شود منجر به. . در مفهوم پایه ای، آند در الکتروشیمی به نقطه ای گویند که در آنجا واکنش اکسیداسیون رخ می دهد. به صورت کلی، در آند، یونها یا آنیونهای منفی به دلیل پتانسیل الکتریکی آن، تمایل به واکنش دادن دارند و الکترون به اشتراک. . آند یک الکترود است که الکتریسیته به آن وارد می شود در حالی که کاتد یک الکترود است که الکتریسیته از آن خارج می شود. آند معمولا قسمت مثبت الکترود است در حالی که کاتد معمولا قسمت منفی الکترود است. معمولا آند به عنوان دهنده الکترون عمل می کند در حالی که کاتد نقش گیرنده الکترون را دارد. در یک سلول الکتروشیمیایی، واکنش اکسیداسیون در قسمت آند و واکنش کاهش. . الکترولیت محیطی است که در آن انتقال یون بین کاتد و آند در یک سلول انجام می شود. الکترولیتها اغلب مایعاتی مانند آب یا سایر حلالهاهستند که با نمکهای محلول و اسیدهای مختلف ترکیب شده اند که برای هدایت یونی لازم هستند. البته. آند (قطب منفی): آند یا الکترود منفی، بخشی از باتری است که در آن اکسیداسیون صورت می‌گیرد و الکترون‌ها آزاد می‌شوند. آند از فلزاتی مانند روی ساخته می‌شود.

• نحوه استفاده از باتری الکترود کربن منفی سیلیکونی

  تجزیه و تحلیل چگالی انرژی باتری لیتیوم، نحوه بهبود چگالی انرژی باتری لیتیوم: افزایش اندازه سلول، استفاده از الکترودهای مثبت نیکل بالا و آندهای کربن سیلیکون.

• چرا استفاده از سرب به عنوان ماده باتری بد است؟

  سرب داخل باتری ها یک فلز سمی است که می تواند با استنشاق گرد و غبار حاوی سرب یا بلعیدن هنگام لمس دهان با دست های آلوده به سرب وارد بدن شود.

• لیتیوم یون باتری الکترود منفی مواد کربن خالص

  مواد کاتدی دارای عناصر معمولی شامل نیکل، منگنز، کبالت، آلومینیوم و آهن می‌باشند. هر کدام از این مواد دارای ساختار کریستالی منحصر به فردی در سطح اتمی هستند که تاثیر خیلی زیادی بر نحوه‌ی کارایی آن‌ها دارد. مواد کاتدی در سه دسته‌ی ساختاری اسپینل، لایه‌ای و اولوین تقسیم‌بندی می‌شوند (شکل ۱). مواد کاتدی باید ساختارشان دارای لیتیوم باشند ( برای شروع عملی. . بعد از گذشت ۳۰ سال از تجاری سازی باتری یون-لیتیوم، هنوز از مواد آندی کربنی که در ابتدا توسط یوشینو ارائه شد، استفاده می‌شود. در شکل ۲، ساختار بلوری مواد آندی بعد از لیتیوم‌دار شدن، (در حالت شارژ) ارائه شده است باید در نظر داشت برخلاف مواد کاتدی، مواد آندی به. . جزء نهایی مورد بررسی، الکترولیت است. الکترولیت آخرین ماده‌ای است که به سلول تزریق می‌شود. الکترولیت‌ها شبیه به مادر برای باتری‌های یون لیتیوم هستند. الکترولیت‌ها باید در پنجره‌ی پتانسیل اعمالی پایدار باشند، کاتد. . باتری لیتیوم-یون (به : Lithium-ion battery) (مخفف : Li-ion یا LIB) یک خانواده از است که در آن در زمان تخلیه، از منفی به سمت مثبت و در هنگام شارژ شدن درخلاف جهت حرکت می‌کنند. باتری‌های لیتیوم-یون معمولاً برای وسایل الکترونیکی قابل‌حمل و استفاده می شوندو استفاده از آنها در کاربردهای هوافضا و نظامی در حال افزایش است. باتری‌های لیتیوم-یون بالاترین چگالی را فراهم می‌سازند که تقریباً دو برابر انرژی قابل دسترسی از مواد کربن در حال حاضر اصلی ترین ماده الکترود منفی است که در باتری های لیتیوم یونی استفاده می شود و عملکرد آن بر کیفیت ، هزینه و ایمنی باتری های لیتیوم یونی تأثیر می گذارد.

• آیا باتری های لیتیومی از مواد الکترود منفی کربن سخت استفاده می کنند؟

  باتری لیتیومی به دسته‌ای از قوه‌های اولیه (غیر قابل شارژ) اطلاق می‌شود که از فلز لیتیوم به عنوان آند (الکترود منفی) خود استفاده می‌کنند. لیتیوم، سبک‌ترین فلز و دارای بالاترین پتانسیل الکتروشیمیایی است که منجر به چگالی انرژی بالا در این نوع باتری‌ها می‌شود.

• آیا باتری الکترود منفی سیلیکون کربنی را می توان به طور کامل شارژ کرد؟

  ظرفیت بالاتر ذخیره انرژی: باتری سیلیکون کربن به دلیل استفاده از سیلیکون در الکترودها، می توانند انرژی بیشتری نسبت به باتری های معمولی ذخیره کنند که منجر به دوام طولانی تر شارژ می شود.

• پودر ماده الکترود منفی باتری لیتیومی

  الکترود منفی (اَند): الکترود منفی در حین چرخه شارژ، لیتیوم را ذخیره می‌کند و در هنگام تخلیه، لیتیوم آزاد می‌کند. در باتری‌های لیتیومی، این قسمت معمولاً از لیتیم کربن تشکیل شده است.

• مقایسه چهار ماده اصلی الکترود منفی برای باتری های لیتیومی

  در این لحظه درون باتری مجموعه‌ای از اتم‌های لیتیوم را می‌بینیم که کنار قطب منفی قرار دارند و آماده‌ی واگذاری الکترون هستند.

• کدام ماده برای الکترودهای مثبت و منفی باتری فعال تر است؟

  الکترولیت ماده‌ای است که در باتری‌ها به عنوان رسانه‌ای برای انتقال یون‌ها بین الکترودهای مثبت و منفی عمل می‌کند.

• هر ماده الکترود منفی باتری لیتیومی

  ساختار باتری لیتیومی. باتری لیتیومی از چندین سلول مجزا تشکیل شده است که هر سلول شامل الکترود مثبت (کاتد)، الکترود منفی (آند) و الکترولیت می‌شود.

• آیا پودر کوارتز به عنوان ماده اولیه برای باتری های لیتیومی وجود دارد؟

  مواد کاتدی دارای عناصر معمولی شامل نیکل، منگنز، کبالت، آلومینیوم و آهن می‌باشند. هر کدام از این مواد دارای ساختار کریستالی منحصر به فردی در سطح اتمی هستند که تاثیر خیلی زیادی بر نحوه‌ی کارایی آن‌ها دارد. مواد کاتدی در سه دسته‌ی ساختاری اسپینل، لایه‌ای و اولوین. . بعد از گذشت ۳۰ سال از تجاری سازی باتری یون-لیتیوم، هنوز از مواد آندی کربنی که در ابتدا توسط یوشینو ارائه شد، استفاده می‌شود. در شکل ۲، ساختار بلوری مواد آندی بعد از لیتیوم‌دار شدن، (در حالت شارژ) ارائه شده است باید در نظر داشت برخلاف مواد کاتدی، مواد آندی به. . جزء نهایی مورد بررسی، الکترولیت است. الکترولیت آخرین ماده‌ای است که به سلول تزریق می‌شود. الکترولیت‌ها شبیه به مادر برای باتری‌های یون لیتیوم هستند. الکترولیت‌ها باید در پنجره‌ی پتانسیل اعمالی پایدار باشند، کاتد. در اولین باتری یون- لیتیوم تجاری شده، از کُک به دست آمده از نفت، به عنوان مواد آندی استفاده شد و سرانجام با گرافیت جایگزین شد، که تا همین الان هم ماده‌ی آندی غالب مورد استفاده است، مواد .