دانلود مقالات ISI درباره باتری‌های لیتیمی + ترجمه فارسی

باتری‌های لیتیمی(به انگلیسی: Lithium battery) گونه‌ای از باتری‌های نوع اول است که در آن از لیتیم به حالت فلزی یا ترکیبات آن به عنوان آند استفاده می‌شود. این باتری‌ها دارای توان بالاتر در واحد وزن کمتر و مدت نگهداری و عملکرد بالایی هستند اما از نظر قیمت در مقایسه با پیل‌های مشابه از قیمت بالاتری برخوردار است. این باتری‌ها از ولتاژ ۱٫۵ ولت تا ۳٫۷ ولت را تامین می‌کنند. باتری لیتیوم-یون (به انگلیسی: Lithium-ion battery) (مخفف انگلیسی: Li-ion یا LIB) یک خانواده از باتری‌های قابل شارژ است که در آن در زمان تخلیه، یون‌های لیتیم از الکترود منفی به سمت الکترود مثبت و در هنگام شارژ شدن وارونه حرکت می‌کنند. باتری‌های لیتیم-یون بالاترین چگالی انرژی را فراهم می‌سازند که تقریباً دو برابر انرژی قابل دسترسی از باتری‌های نیکل-کادمیم است. باتری‌های لیتیم-یون معمولاً برای تأمین نیروی لازم در دستگاه‌های الکترونیکی قابل حمل مورد استفاده قرار می‌گیرند. در مقایسه با نسل‌های قدیمی‌تر باتری‌ها یعنی باتری نیکل–کادمیم و باتری نیکل– هیدرید فلز، باتری‌های لیتیم-یون وزن و حجم سبک‌تری حدود ۳ تا ۵ برابر دارند. باتری لیتیوم-یون انرژی زیادی تولید می‌کند اما در مقابله با باتری‌های نیکل-هیدرید ایمنی آنها پایین است. برای نمونهُ این نوع باتری‌ها زود آتش می‌گیرند. اما نسل جدید باتری لیتیوم-یون با حل «مشکل کاتودی» هر نیاز را براورده می‌کنند. آنها به دشارژ کامل نیاز ندارند و می‌توان از جریان الکتریکی بالاتر برای شارژ و دشارژ بدون آسیب به باتری استفاده کرد. در هنگام دشارژ افت ولتاژ کمی دارند و به دوره break-in نیاز ندارند. باتری‌های لیتیوم پلیمر ؛ سابقه تولید و استفاده از سلول‌های لیتیوم-پلیمر (LiPo) به پژوهش‌های گسترده انجام‌شده در دهه 1980 میلادی بر روی سلول‌های لیتیوم- یون و لیتیوم- فلز برمی‌گردد. این پژوهش‌ها منجر به موفقیت بزرگی در این زمینه با تولید اولین سلول استوانه‌ای لیتیوم- یون توسط شرکت سونی در سال 1991 شد. پس‌ازآن سایر شکل‌های ساختاری و بسته‌بندی شامل قالب کیسه‌ای با نام لیتیوم- پلیمر نیز معرفی شدند. منشأ طراحی و اصطلاحات فنی منشأ طراحی سلول‌های لیتیوم-پلیمر به باتری‌های لیتیوم-یون و لیتیوم- فلز برمی‌گردد. تفاوت اصلی سلول‌های لیتیوم- پلیمر این است که به‌جای استفاده از الکترولیت لیتیوم – نمک (مانند LiPF) که در حلال ارگانیک مانند (EC/DMC/DEC) نگه‌داری می‌شود، در این باتری‌ها از الکترولیت پلیمر جامد (SPE) مانند اکسید پلی‌اتیلن (PEO)، پلی آکریلونایتریل (PAN)، پلی متیل متاکریلات (PMMA) یا پلی وینیلیدین فلوراید (PVdF) استفاده‌شده است. الکترولیت‌های جامد را در سه دسته می‌توان طبقه‌بندی کرد: SPE خشک، SPE ژله‌ای و SPE متخلخل. SPE خشک در اولین باتری‌های ساخته‌شده از این نوع در سال 1978 توسط میشل آرماند در دانشگاه دومین و شرکت‌های ANVAR و Aquitaine Elf فرانسه و شرکت Hydro Quebec کانادا مورداستفاده واقع شد. از سال 1990 چندین شرکت مانند Mead و Valence در ایالات‌متحده و GS Yuasa در ژاپن باتری‌هایی با SPE ژله‌ای تولید کردند. در سال 1996، شرکت Bellcore در ایالات‌متحده سلول لیتیوم پلیمری قابل شارژ با SPE متخلخل را به بازار عرضه کرد. باتری لیتیم-گوگرد یا لیتیم-سولفور(به انگلیسی: Lithium–sulfur battery) (مخفف انگلیسی: Li–S battery) گونه‌ای از باتری‌های قابل شارژ هستند که در آن از آند لیتیمی و کاتد گوگرد برای ذخیره سازی الکتریسیته استفاده شده است. این نوع باتری‌ها به دلیل چگالی انرژی بالاتر (۵۰۰ W•h/kg)، وزن کمتر و قیمت کمتر در مقایسه با باتری‌های لیتیم-یون، جایگزین مناسبی برای این نوع باتری‌ها هستند. اگر چه تاکنون به طور تجاری تولید و مورد استفاده قرار نگرفته‌اند باتری لیتیم آهن فسفات(به انگلیسی: Lithium iron phosphate battery یا lithium ferrophosphate battery) (مخفف انگلیسی: LFP battery) گونه‌ای از باتری‌های قابل شارژ هستند. این باتری‌ها که نوع خاصی از باتری لیتیم-یون است، دارای کاتدی از جنس لیتیم آهن فسفات است. همچنین این پیل الکتروشیمیایی می‌تواند ولتاژی تا حدود ۳٫۲ ولت را پشتیبانی کند. باتری‌های لیتیم-تیتانات(به انگلیسی: Lithium–titanate battery) گونه‌ای از باتری‌های قابل شارژ هستند که می‌توان آن‌ها را نسل دوم باتری‌های لیتیم-یون نامید. این باتری‌ها در مقایسه با نوع لیتیم-یون سریع تر شارژ می‌شوند. این پیل‌های گالوانی تا کنون در دو خودرو برقی پژو یون و هوندا فیت ساخت شرکت‌های میتسوبیشی موتورز و هوندا، به کار رفته است. در این باتری‌ها به جای کربن از نانوکریستال‌های لیتیم تیتانات استفاده شده است. البته اشکال اصلی این باتری‌ها در مقایسه با نوع لیتیم-یون، ولتاژ اسمی پایین‌تر و در نتیجه نسبت توان به وزن کمتر آن است.