Zašto se grafit koristi u bateriji?

Grafit igra ključnu ulogu u baterijama, posebno u litij-ionskim baterijama , najčešći tip koji se koristi u prijenosnoj elektronici, električnim vozilima i skladištenju energije. Evo zašto:

1. Izvrsna električna vodljivost:

* Graphit ima slojevitu strukturu s delokaliziranim elektronima, što ga čini izvrsnim provodnikom električne energije. To omogućava učinkovit prijenos elektrona tijekom ciklusa punjenja i pražnjenja baterije.

2. Visoka površina:

* Slojevita struktura grafita pruža visoku površinu za litij ioni za interkaliranje (umetanje) između slojeva. Ova velika površina omogućava veći kapacitet za skladištenje litijevih iona.

3. Svojstva interkalacije:

* Grafit lako apsorbira i oslobađa litijeve ione tijekom ciklusa naboja i pražnjenja. Ovaj je postupak reverzibilan i omogućava učinkovito skladištenje i oslobađanje energije.

4. Mehanička stabilnost:

* Grafit je mehanički stabilan, što znači da može izdržati opetovano širenje i kontrakciju koja se javlja tijekom interkalacije/de-interkalacije litijskih iona.

5. Isplativost:

* Grafit je relativno jeftin i obilan materijal, što ga čini isplativom opcijom za upotrebu u baterijama.

Kako grafit funkcionira u bateriji:

* anoda (negativna elektroda): Grafit se koristi kao anodni materijal. Tijekom punjenja, litijevi ioni iz otopine elektrolita interkalirani su u grafitne slojeve.

* katoda (pozitivna elektroda): Katodni materijal (obično metalni oksid) oslobađa litij ione tijekom punjenja.

* Elektrolit: Elektrolit omogućuje kretanje litijevih iona između anode i katode.

Ukratko, grafitna električna vodljivost, visoka površina, svojstva interkalacije, mehanička stabilnost i isplativost čine je bitnom komponentom u litij-ionskim baterijama, pridonoseći njihovim učinkovitim mogućnostima skladištenja i pražnjenja energije. .