دانلود مقالات ISI درباره باتریهای لیتیم-یون + ترجمه فارسی

یکی از انواع باتریهای ثانویه، باتری لیتیم-یون است. اساس کار این باتریها یک واکنش برگشت پذیر است که برای شارژ دوباره آن به یک منبع انرژی الکتریکی خارجی با ولتاژی بالاتر از ولتاژ سل ثانویه مورد نیاز میباشد. باتریهای لیتیم-یون شامل پیلهایی هستند که از موادی با قابلیت ورود و خروج لیتیم به عنوان ماده فعال کاتدی بهره میبرند. در این باتریها الکترود مثبت از یک ترکیب لیتیم، و الکترود منفی از کربن ساخته شده است و یک لایه جداکننده در بین آنها قرار دارد. این نوع باتریهای ثانویه لیتیمی مزایای بسیاری در مقایسه با سیستمهای قابل شارژ مرسوم مثل سرب-اسید و باتریهای پایه نیکل دارند. باتریهای لیتیم-یون بالاترین چگالی انرژی را فراهم میسازند. منظور از چگالی انرژی این است که به ازای واحد وزن مثلا یک کیلوگرم، چقدر انرژی در باتری ذخیره میشود. در مورد باتریهای لیتیم-یون این مقدار 110 تا 170 Wh/Kg است. عمری طولانی دارند. بین 1000-500 بار میتوان این باتریها را پر و خالی کرد. به دلیل اینکه لیتیم سبکترین فلز شناخته شده است، این باتریها سبک هستند. در هنگام دشارژ افت پتانسیل کمی دارند. اگر زود به زود و قبل از تخلیه این باتری را شارژ کنید طول عمر آن را پایین می آورید. همچنین در صورت ادامه شارژ پس از پر شدن، باتری آسیب میبیند و از عمرش کاسته میشود. به همین دلیل برای شارژ آنها از مدارهای محافظ هوشمند استفاده میشود تا پس از پر شدن، جریان شارژ قطع شود. ولتاژ متوسط خروجی بالایی دارد. محدوده بالای دمای کار ( از 25 تا 45درجه سانتیگراد) را در اختیار میگذارد. به علت محدودیت چگالی انرژی اجزای الکترودهای فعال در سلهای آبی، باتریهای لیتیم-یون نمیتوانند نیاز وسایل الکترونی مدرن را برآورده سازند. برای رسیدن به افزایش کافی در چگالی انرژی لازم است که باتریهای پیشرفته بر پایه آندهای فلز قلیایی توسعه یابند. سلهای لیتیمی قابل شارژ، اجزای کلیدی تجهیزات قابل حمل مانند کامپیوترها و گوشیهای همراه هستند. در باتریهای لیتیم-یون الکترود مثبت از یک ترکیب لیتیم و آند از کربن ساخته شده است و یک لایه جداکننده در بین آنها قرار دارد. الکترولیت در آنها از نمک لیتیم در یک حلال آلی ساخته شده است و شامل مجموعه موادی است که هر کدام وظیفه خاص خود را دارند. نقص در عملکرد هر یک از اجزای الکترولیت باعث نقص در عملکرد کل باتری میشود. مهمترین تفاوت بین پیلهای معمولی و باتریهای لیتیم-یون استفاده از حلالهای آلی به جای آب به عنوان پایه الکترولیت است. برای حصول پایداری و یکنواختی در خروجی باتری و همچنین برای محافظت الکترودها علاوه بر نمک لیتیم مواد دیگری نیز به الکترولیت اضافه میشوند. از این مواد تحت عنوان افزودنیها یاد میشود. برخی افزودنیها خواص فیزیکی الکترولیت مثل هدایت یونی و ویسکوزیته را بهبود میبخشند. بعضی دیگر با کاهش آتشگیری الکترولیت آلی، تحمل باتری را در مقابل شارژ شدگی بیش از حد موجب میشوند.