6 tüüpi liitiumioonakusid

1. liitiumkoobaltoksiid

Liitiumkoobaltioksiidakud, tuntud ka kui liitiumkoobaltoksiid või liitiumioonkoobaltakud, on valmistatud liitiumkarbonaadist ja koobaltist. Tänu väga suurele erienergiale kasutatakse neid akusid mobiiltelefonides, sülearvutites ja elektroonilistes kaamerates. Neil on koobaltoksiidkatood ja anoodmaterjalina kasutatakse grafiit süsinikku; tühjendusprotsessi käigus liiguvad liitiumioonid ühelt anoodilt teisele katoodile ja aku laadimisel pöördub vool vastupidiseks.

Sellel akul on mõned puudused, sealhulgas suhteliselt lühike aku kasutusaeg ja piiratud erivõimsus. Lisaks pole need patareid sama ohutud kui muud tüüpi patareid. Sellegipoolest teevad nende omadused populaarseks valikuks mobiiltelefonide ja muude kaasaskantavate elektroonikaseadmete jaoks.

2. liitium-mangaanoksiid

Liitiumpatareisid ja mangaanliitiumakusid nimetatakse mõnikord mangaanliitiumi patareideks või mangaanoksiidideks. Selle aku tehnoloogia avastati 1980. aastatel ja see avaldati esmakordselt 1983. aastal GG-s; Material Research Bulletin". 1996. aastal tootis Moli Energy esimesed kaubanduslikud liitiumioonakud, kasutades katoodimaterjalina liitium-mangaanoksiidi.

Liitium-mangaanoksiidpatareid on tuntud oma kõrge temperatuuri stabiilsuse poolest ja on ohutumad kui muud liitiumioonaku tüübid. Seetõttu kasutatakse neid tavaliselt meditsiiniseadmetes ja -seadmetes, kuid neid võib kasutada ka elektritööriistades, elektriratastes jne. Liitium-mangaanoksiidi patareisid saab kasutada ka sülearvutite ja elektrisõidukite toitmiseks.

3. Liitiumraudfosfaat

Liitiumraudfosfaatpatareid, mida nimetatakse ka liitiumfosfaatpatareideks, kasutavad katoodina fosfaati. Neile on kasulikud madalad takistusomadused, mis parandavad nende ohutust ja termilist stabiilsust.

Muud eelised hõlmavad vastupidavust ja pikka olelusringi - täielikult laetud akut saab hoida, samas kui aku' kogu laadimisaeg on peaaegu muutumatu. Kui liitiumaku eluiga on kõige pikem, on liitiumaku ka kõige tõhusam valik. Madalpingeline liitiumfosfaatpatarei tähendab aga, et sellel on vähem energiat kui teist tüüpi liitiumakudel.

Seetõttu kasutatakse neid akusid tavaliselt mootorratastes ja muudes rakendustes, mis nõuavad pikemat eluiga ja märkimisväärset ohutust. Sageli kasutavad neid akusid ka elektrisõidukid.

4. liitium-nikkel-mangaankoobaltoksiid

Liitium-nikkel-mangaan-koobaltoksiidakud, tuntud ka kui liitium-mangaan-koobaltoksiid- või NMC-patareid, on valmistatud mitmest tavalisest liitiumioonakude materjalist. Nende hulka kuuluvad niklist, mangaanist ja koobaltist koosnevad katoodid.

Nagu teistel liitiumioonakudel, võib ka NMC akudel olla kõrge eritihedus või kõrge erivõimsus. Mõlemad atribuudid ei saa neil siiski olla. Seda tüüpi akusid leidub kõige sagedamini elektritööriistades ja sõidukite jõuülekannetes.

Katoodi kombinatsiooni suhe on tavaliselt 60% niklit, 20% mangaani ja 20% koobaltit. See tähendab, et toorainekulud on madalamad kui muudel liitiumioonaku võimalustel, kuna koobalt võib olla üsna kallis. Nende akude hind võib tulevikus veelgi langeda, kuna mõned akutootjad kavatsevad muuta akude keemia suurema nikli suhtarvuks, et nad saaksid vähem koobaltit kasutada. Seda tüüpi akud on tavaliselt elektrisõidukite jaoks esimene valik, kuna selle isekuumenemise määr on väga madal.

5. liitium-nikkel-koobalt-alumiiniumoksiid

Liitium-nikkel-koobalt-alumiiniumoksiidakud, tuntud ka kui NCA patareid, on elektrisüsteemi ja võrgu salvestamisel järjest olulisemad.

NCA akud pole tarbijatööstuses tavalised, kuid autotööstuses on need paljulubavad. NCA patareid pakuvad küll palju energiat ja nende eluiga on hea, kuid need ei ole nii ohutud kui muud liitiumioonakud ja on üsna kallid. Boston Consulting Group (Boston Consulting Group) juhtis tähelepanu sellele, et NCA akud peavad olema autos varustatud ohutusmeetmetega, et jälgida juhi ohutuse tagamiseks aku jõudlust ja käitumist.

Argonne'i riiklik laboratoorium on uurinud NCA patareide potentsiaali ja sellega seotud probleeme. Arvestades NCA akude jätkuvat kasutamist elektrisõidukites, võib elektrisõidukite levinuna nõudlus nende patareide järele suureneda.

6. liitiumtitanaat

Lõpuks on liitiumtitanaat, tuntud ka kui liitiumtitanaat, aku, mis suudab rahuldada kasvavaid rakendusi. Liitiumtitanaataku peamine eelis on see, et laadimisaeg on väga kiire, tänu selle arenenud nanotehnoloogiale on akuruum nii suur.

Praegu kasutavad elektrisõidukite ja jalgrataste tootjad liitiumtitanaadi akusid, mida tõenäoliselt kasutatakse ühistranspordi elektribussides. Võrreldes teiste liitium-ioonakude sortidega on neil patareidel väiksem omane pinge või madalam energiatihedus, mis võib anda sõidukile tõhusat energiat. Sellegipoolest on liitiumtitanaatakude tihedus endiselt suurem kui teistel mitte-liitiumioonakudel, mis on eelis.

Nende patareide rakendused võivad hõlmata sõjalisi ja kosmosesõidukite rakendusi ning neid saab kasutada ka tuule- ja päikeseenergia salvestamiseks ning arukate võrkude loomiseks. Lisaks näitab akuruum, et neid patareisid saab kasutada ka elektrisüsteemi kriitiliseks varundamiseks.