Kas meie liitiumaku hooldus on õige? See probleem on vaevanud paljusid lojaalseid mobiiltelefonikasutajaid, sealhulgas mind. Pärast mõningase teabega tutvumist avanes mul võimalus konsulteerida elektrokeemia doktorandiga, kes on ühtlasi Hiinas tuntud akuuuringute instituudi asedirektor. Nüüd kirjutage üles mõned asjakohased teadmised ja kogemused, mida oma lugejatega jagada.

“Liitiumaku positiivne elektrood on tavaliselt valmistatud liitiumi aktiivsest ühendist, negatiivne elektrood aga spetsiaalse molekulaarstruktuuriga süsinik.” Üldkasutatava positiivse teabe oluline osa on LiCoO2. Laadimisprotsessi ajal sunnib aku pooluse elektripotentsiaal positiivses elektroodis olevat ühendit vabastama liitiumioone ja sisestama need süsinikku, samas kui negatiivse elektroodi molekulid on paigutatud laminaarsesse voolu. Liitiumioonid eraldatakse tühjendamise ajal süsiniku kihilisest struktuurist ja ühendatakse anoodühendiga. Liitiumioonide liikumine tekitab elektrivoolu.

Keemilise reaktsiooni põhimõte on väga lihtne, kuid tegelikus tööstuslikus tootmises tuleb arvestada praktilisemate küsimustega: positiivsete elektroodide lisandeid tuleb tegevuste jaoks korduvalt hooldada ja negatiivseid elektroode tuleb konstrueerida molekulaarsel tasemel, et see mahutaks rohkem liitiumi. ioonid; täitke Anoodi ja katolüüdi vaheline elektrolüüt on lisaks stabiilsusele, kuid sellel on ka suurepärane juhtivus, mis vähendab aku sisemist takistust.

Kuigi liitiumakudel on harva nikkel-kaadmiumpatareide mäluefekt, ei ole see nii. Kuid erinevatel põhjustel kaotavad liitiumakud pärast korduvat laadimist jätkuvalt võimsust. Oluline on muuta anoodi ja katoodi andmeid ise. Molekulaarsel tasandil kukub liitiumiioone sisaldavate positiivsete ja negatiivsete elektroodide õõnsuste struktuur järk-järgult kokku ja blokeerub. Keemiliselt on see positiivsete ja negatiivsete materjalide aktiivne passiveerimine, mis näitab teiste stabiilsete ühendite esinemist kõrvalreaktsioonides. Samuti on mõned füüsilised tingimused, näiteks anoodiandmete järkjärguline kadumine, mis lõpuks vähendab liitiumioonide arvu, mis võivad akus laadimise ja tühjenemise ajal vabalt liikuda.

Ülelaadimine ja tühjenemine tekitavad liitiumaku elektroodid püsiva kahjustuse. Molekulaarselt on intuitiivselt aru saada, et anoodi süsiniku emissioon põhjustab sügisel liitiumioonide liigset eraldumist ja nende kihilist struktuuri ning ülelaeng pigistab sinna liiga palju liitiumiioone. Katoodi süsiniku struktuur takistab mõne liitiumiooni eraldumist. Seetõttu on liitiumakud sageli varustatud laadimise ja tühjenemise juhtahelatega.

Vale temperatuur põhjustab liitiumpatareis muid keemilisi reaktsioone ja ilmuvad mittevajalikud ühendid. Seetõttu on paljud liitiumakud varustatud hooldustemperatuuri reguleerivate membraanide või elektrolüüdilisanditega positiivsetel ja negatiivsetel elektroodidel. Aku teatud määral kuumutamisel komposiitmembraani auk suletakse või elektrolüüt denatureeritakse, suureneb aku sisetakistus kuni vooluringi katkestamiseni ja aku ei kuumene enam, tagades aku normaalse laadimistemperatuuri.

Kas sügavlaadimine ja tühjendamine võib liitiumakude tegelikku mahtuvust suurendada? Eksperdid ütlesid mulle selgelt, et see on mõttetu. Nad ütlesid isegi, et kahe arsti teadmiste põhjal on esimese kolme annuse nn täisdoosi aktiveerimine mõttetu. Miks aga paljud inimesed süvenevad akuinfosse, näitamaks, et võimsus tulevikus muutub? Seda punkti mainitakse hiljem.

Liitiumakudel on tavaliselt töötlemiskiibid ja laadimise juhtkiibid. Selle protsessi käigus on kiibil rida registreid, võimsust, temperatuuri, ID-d, laadimisolekut, tühjenemisaega ja muid väärtusi. Need väärtused muutuvad kasutamise käigus järk-järgult. Mina isiklikult arvan, et umbes kuuajalise kasutamise oluline mõju peaks olema täislaadimine ja tühjendamine. Kui kasutusjuhend peaks nende registrite vale väärtuse parandama, peaksid laadimise juhtseade ja aku nimimaht vastama aku tegelikule olekule.