Greining á eiginleikum nokkurra algengra rafhlöðutækni
NiCd og Metal Hydride rafhlöður
Nikkeloxíð eða nikkelhýdroxíð er jákvæða rafskautið, kalíumhýdroxíð eða natríumhýdroxíð er raflausnin og kadmíum eða málmhýdríð er neikvæða rafskautið. Málmhýdríð rafhlöður voru þróaðar seint á níunda áratugnum út frá rafefnafræðilegum afturkræfum vetnis-gleypandi málmblöndur og vetnislosandi-hvörfum. Það er leiðandi vara í litlum auka rafhlöðum.
Lithium Ion rafhlaða
Litíum málm litíum eða litíum efnasamband sem virkt efni rafhlöðunnar er kallað litíum jón rafhlaða, sem er skipt í aðal litíum jón rafhlöðu og auka litíum jón rafhlöðu.
Rafhlöður sem gera litíum-jónasamsetningu og af-samsetningu kolefnisgagna kleift geta komið í stað hreins litíums sem neikvæða rafskautsins, litíumsambönd sem jákvæða rafskautsins og blönduð raflausn sem raflausn.
Gögnin um jákvæða rafskaut litíum-jónarafhlöðunnar eru almennt samsett úr virka efnasambandinu af litíum, en neikvæða rafskautið er kolefni með sérstaka sameindabyggingu. Algengur mikilvægur hluti af jákvæðu gögnunum er LiCoO2. Við hleðslu þvingar straumspennan á norður- og suðurpól rafhlöðunnar efnasambönd í jákvæðu rafskautinu til að losa litíumjónir og neikvæðu rafskautssameindir blandast inn í kolefnið í lagskiptri uppbyggingu. Við losun losna litíumjónir frá lagskiptu kolefninu og sameinast aftur við jákvætt hlaðin efnasambönd. Hreyfing litíumjóna framleiðir rafstraum.
Þrátt fyrir að meginreglan um efnahvörf sé mjög einföld, í raunverulegri iðnaðarframleiðslu, eru mörg hagnýt atriði sem þarf að huga að: gögn jákvæðu rafskautsins ættu að vera aukefni til að fylgja endurtekinni hleðslustarfsemi og gögn neikvæðu rafskautsins ættu að innihalda meira litíumjónir á hönnunarstigi sameindabyggingar; Raflausnin sem er fyllt á milli jákvæðu og neikvæðu rafskautanna, auk stöðugleika, hefur einnig framúrskarandi rafleiðni til að draga úr viðnám rafhlöðunnar.
Þrátt fyrir að litíum-jónarafhlöður hafi lítil munaráhrif mun getu þeirra samt minnka eftir endurtekna hleðslu, aðallega vegna breytinga á jákvæðu og neikvæðu gögnunum sjálfum. Á sameindastigi hrynur holabygging litíumjóna á jákvæðu og neikvæðu rafskautunum smám saman saman og stinga. Frá efnafræðilegu sjónarhorni er það gagnavirk passivation jákvæða rafskautsins og neikvæða rafskautsins og aukaviðbrögðin virðast koma á stöðugleika í öðrum efnasamböndum. Það eru líka líkamlegar aðstæður, svo sem smám saman fjarlæging jákvæðra rafskautsgagna, sem á endanum dregur úr fjölda litíumjóna í rafhlöðunni, sem gerir henni kleift að hreyfast frjálslega meðan á hleðslu og afhleðslu stendur.
Ofhleðsla og afhleðsla getur valdið varanlegum skemmdum á rafskautum litíum-jónarafhlöðu. Frá sameindastigi er hægt að skilja að kolefnislosun rafskauta muni leiða til óhóflegrar losunar á litíumjónum og lagbygging þeirra mun minnka. Ofhleðsla mun setja of mikið. Litíumjónirnar herða inn í uppbyggingu bakskautskolefnisins og sumar litíumjónanna geta ekki lengur losnað. Þetta er ástæðan fyrir því að litíum-rafhlöður eru almennt búnar hleðslu- og afhleðslustýringarrásum.
efnarafal
Tæki sem notar eldsneyti (eins og vetni eða vetni-sem inniheldur eldsneyti) og oxunarefni (eins og hreint súrefni eða súrefni í lofti) til að tengjast beint til að framleiða rafmagn. Það hefur eiginleika mikillar skilvirkni, rafefnafræðilegt viðbragðshraða sem er meira en 40 prósent og engin mengun.
-
