A lítium-ion akkumulátor jellemzői

A lítium a legkisebb és legaktívabb fém a kémiai periódusos rendszerben. Kis méret, nagy kapacitássűrűség, széles körben üdvözölték a fogyasztók és a mérnökök. Ha azonban a kémiai tulajdonságok túl aktívak, az nagy kockázatot jelent. Ha a lítium fémet levegő éri, heves oxidációs reakciót vált ki az oxigénnel, és felrobban. A biztonság és a feszültség javítása érdekében a tudósok olyan anyagokat találtak fel, mint a grafit és a lítium-kobalt-oxid a lítiumatomok tárolására. Ezeknek az anyagoknak a molekuláris szerkezete nanoméretű finom tárolórácsot alkot, amely lítium atomok tárolására használható. Ily módon még akkor is, ha az akkumulátor héja eltörik és oxigén jut be, az oxigénmolekulák túl nagyok ahhoz, hogy bejussanak ezekbe a kis tárolócellákba, így a lítium atomok nem érintkeznek oxigénnel és elkerülik a robbanást. A lítium-ion akkumulátor ezen elve lehetővé teszi az emberek számára, hogy egyszerre érjenek el nagy kapacitássűrűséget és biztonságot.

A lítium-ion akkumulátor feltöltésekor a pozitív elektród lítium atomja elektronokat veszít és lítium-ionokká oxidálódik. A lítium-ionok az elektroliton keresztül a negatív elektródhoz úsznak, belépnek a negatív elektród tároló cellájába, elektront szereznek, és lítium atomokká redukálódnak. Kisütéskor az egész folyamat fordított. Az akkumulátor pozitív és negatív elektródái közötti közvetlen érintkezésből adódó rövidzárlat elkerülése érdekében az akkumulátorba sok finom lyukkal ellátott membránpapír kerül a rövidzárlat megelőzése érdekében. A jó membránpapír automatikusan bezárja a pórusokat, ha az akkumulátor hőmérséklete túl magas, így a lítium-ionok nem tudnak átjutni, így elpazarolják a harcművészeteket és megakadályozzák a veszélyt.