الكاثود الغني بالليثيوم

تشير مواد كاثود الليثيوم الغنية إلى نوع من كثافة الطاقة العالية والجهد العالي ودورة الحياة الطويلة ومواد كاثود بطارية ليثيوم أيون الصديقة للبيئة وغير ذات تأثير على الذاكرة. فيما يلي العديد من الأنواع والخصائص الشائعة لمواد كاثود الليثيوم الغنية:

1.أكسيد الكوبالت (LiCoO2): أكسيد الكوبالت عبارة عن أكسيد معدني ذو هيكل متعدد الطبقات ذو كثافة طاقة وجهد عاليين، ولكن لديه أيضًا بعض أوجه القصور مثل التكلفة العالية وقضايا السلامة.

أكسيد النيكل (LiNiO2): أكسيد النيكل عبارة عن أكسيد معدني ذو هيكل متعدد الطبقات يشبه أكسيد الكوبالت، ويتميز بكثافة طاقة وجهد عاليين، ومنخفض التكلفة، لذلك تمت دراسته واستخدامه على نطاق واسع. ومع ذلك، فإن دورة حياة أكسيد النيكل قصيرة، وهناك مشكلات في عدم الاستقرار الهيكلي.

2. مادة ثلاثية النيكل والكوبالت والمنغنيز (LiNixCoyMn1-x-yO2): المادة الثلاثية النيكل والكوبالت والمنغنيز هي مشتق يعتمد على أكسيد النيكل وأكسيد الكوبالت، وذلك عن طريق إضافة المنغنيز لتحسين أداء المادة. تتميز هذه المادة بكثافة طاقة عالية، وجهد عالي، ودورة حياة طويلة، وأمان جيد، فضلاً عن التكلفة المنخفضة، لذلك يتم استخدامها على نطاق واسع في بطاريات الليثيوم أيون التجارية.

3. نيكل-كوبالت-ألومنيوم ليثيوم (LiNi0.8Co0.15Al0.05O2): ليثيوم نيكل-كوبالت-ألومنيوم هو مشتق مشابه للنيكل-كوبالت-منغنيز. مادة ثلاثية، وذلك بإضافة الألومنيوم لتحسين أداء المادة. تتميز هذه المادة بكثافة طاقة عالية، وجهد عالي، ودورة حياة طويلة، وأمان جيد، فضلاً عن التكلفة المنخفضة، لذلك يتم دراستها واستخدامها على نطاق واسع.

4. المواد الغنية بأساس منغنيز الليثيوم (xLi2MnO3(1-x)LiMO2): المواد الغنية بأساس منغنيز الليثيوم هي نوع من أكسيد معدن الإسبنيل ذو كثافة طاقة عالية، جهد عالي، دورة حياة طويلة وحماية البيئة بدون تلوث، إلخ بالإضافة إلى ذلك، تتمتع هذه المادة أيضًا بمعدل أداء جيد واستقرار حراري، لذلك تعتبر مادة كاثود محتملة لبطارية أيون الليثيوم.

بشكل عام، تعد مواد كاثود الليثيوم الغنية أحد اتجاهات التطوير المهمة لبطاريات الليثيوم أيون المستقبلية ذات كثافة الطاقة العالية والجهد العالي ودورة الحياة الطويلة وحماية البيئة وتأثير غير الذاكرة. ومع ذلك، لا تزال هناك حاجة إلى مزيد من البحث والتحسين لتلبية احتياجات التطبيقات العملية بشكل أفضل.