Le batterie al litio polimerico hanno guadagnato una significativa popolarità in vari dispositivi elettronici grazie alla loro elevata densità energetica, flessibilità e leggerezza. Una delle proprietà notevoli di queste batterie è la loro elevata resistenza riducente, fondamentale per garantire una performance stabile e una lunga durata.
L'elevata resistenza riducente delle batterie al litio polimerico è principalmente attribuibile alla loro composizione chimica e struttura uniche. L'elettrolita utilizzato nelle batterie al litio polimerico è spesso un elettrolita gel-polimero, che contiene un sale di litio disciolto in una matrice polimerica. Questa formulazione dell'elettrolita offre diversi vantaggi in termini di resistenza riducente. A differenza dei tradizionali elettroliti liquidi, l'elettrolita gel-polimero ha una struttura più stabile, riducendo il rischio di reazioni chimiche che potrebbero portare a processi riduttivi.
La matrice polimerica nell'elettrolita agisce come una barriera fisica, impedendo il contatto diretto tra l'anodo in metallo litio e l'elettrolita in modo che non possa innescare reazioni di riduzione indesiderate. Inoltre, la scelta degli additivi nell'elettrolita può ulteriormente migliorare la resistenza alla riduzione. Questi additivi sono progettati per formare uno strato stabile e solido-interfaccia elettrolitica (SEI) sulla superficie dell'anodo. Lo strato SEI funge da film protettivo, permettendo selettivamente il passaggio degli ioni litio mentre blocca il passaggio di altre specie reattive che potrebbero causare degradazione legata a riduzione della batteria.
Inoltre, i materiali catodici utilizzati nelle batterie al litio-polimero vengono attentamente selezionati per garantire una buona compatibilità con l'elettrolita e un'elevata resistenza alla riduzione. Ad esempio, l'ossido di cobalto e litio (LiCoO₂), l'ossido di nichel-manganese-cobalto e litio (NMC) e il fosfato di ferro e litio (LiFePO₄) sono materiali catodici comunemente utilizzati. Questi materiali presentano strutture cristalline ben definite e proprietà elettrochimiche che minimizzano l'insorgenza di reazioni di riduzione durante il funzionamento della batteria.
L'elevata resistenza alla riduzione delle batterie al litio-polimero non solo migliora la loro durata ciclica, ma ne potenzia anche le prestazioni di sicurezza. Impedendo reazioni di riduzione eccessive, il rischio di fenomeni di thermal runaway, cortocircuiti e altri pericoli associati al degrado della batteria viene significativamente ridotto. Questo rende le batterie al litio-polimero una fonte di alimentazione affidabile per un'ampia gamma di applicazioni, che vanno dall'elettronica di consumo ai veicoli elettrici.
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