Litiumuawọn anodes irin ni agbara pataki imọ-jinlẹ ga julọ (3860 mA·bg) ati agbara elekitirodu ti o kere julọ (-3.040 V (vs. SHE)), ṣiṣe wọn ni ero elekiturodu “grail mimọ” laarin ọpọlọpọ awọn ohun elo elekiturodu. Awọn batiri irin lithium pẹlu lithium{5}}sulfur ati lithium{7} batiri atẹgun. Awọn batiri Lithium{9} sulfur ni iwuwo agbara ti isunmọ 2600 W·h/kg, lakoko ti awọn batiri lithium{13}}awọn batiri atẹgun ni iwuwo agbara ti isunmọ 3500 W·h/kg, ni aijọju 7 ati 10 ti awọn batiri lithium ti aṣa{15}}, lẹsẹsẹ. Nitorinaa, awọn batiri irin litiumu ni a gba pe ọkan ninu awọn eto ibi ipamọ agbara ti o ni ileri julọ ati oludije oke fun awọn eto batiri ti nbọ ti n bọ, fifamọra akiyesi pupọ. Bibẹẹkọ, nitori iṣoro lithium dendrite, awọn batiri irin litiumu kutukutu le ṣee lo ni awọn aaye amọja kan, ati pe iṣowo wọn ti ni idaduro.
Awọn batiri irin litiumu gbigba agbara ni a ṣẹda ni ibẹrẹ bi awọn ọdun 1970 ati pe wọn lo pupọ ni awọn iṣọ, awọn iṣiro, ati awọn ẹrọ itanna miiran.
Awọn batiri irin litiumu jẹ lilo pupọ ni awọn ohun elo itanna ati awọn ẹrọ iṣoogun gbigbe. Sibẹsibẹ, iṣowo wọn ti ni idiwọ nipasẹ awọn abawọn kan ninu irin lithium. Gẹgẹbi ọmọ ẹgbẹ ti Ẹgbẹ 1 ti tabili igbakọọkan, awọn ọta litiumu ni elekitironi kan ṣoṣo ninu ikarahun ode wọn, ti o jẹ ki wọn ni ifaseyin kemikali gaan bi wọn ṣe padanu itanna yii ni imurasilẹ. Nigbati o ba kan si elekitiroti Organic, irin litiumu ṣe fiimu kan ti a pe ni wiwo elekitiroli to lagbara (SEI) lori oju rẹ. Iṣẹ akọkọ ti fiimu yii ni lati ya sọtọ irin litiumu lati elekitiroti, idilọwọ ibajẹ siwaju sii ti litiumu. Sibẹsibẹ, nitori iyipada iwọn didun pataki ti irin litiumu lakoko gbigba agbara ati gbigba agbara, fiimu SEI nigbagbogbo nfa. Dada irin litiumu tuntun ti o farahan tun ṣe atunṣe pẹlu elekitiroti lati ṣe fiimu SEI tuntun kan. Ilana yii kii ṣe igbelaruge idagba ti awọn dendrites lithium nikan pẹlu awọn dojuijako ṣugbọn o tun le wọ inu oluyapa inu batiri naa, ti o nfa Circuit kukuru kan. Nigba ti a kukuru Circuit waye, kan ti o tobi iye ti ooru ti wa ni ti ipilẹṣẹ inu awọn batiri, eyi ti o ni awọn iwọn igba le ja si ijona tabi bugbamu, isẹ ni ipa lori awọn ailewu iṣẹ ati marketability ti litiumu irin batiri. Pẹlupẹlu, bi nọmba awọn dendrites lithium ṣe n pọ si, wọn pese awọn aye diẹ sii fun elekiturodu odi lati wa si olubasọrọ pẹlu elekitiroti, nitorinaa iyara iyara awọn aati ẹgbẹ. Awọn ilana aiyipada wọnyi jẹ awọn ohun elo elekiturodu ati awọn elekitiroti, idinku iwuwo agbara batiri ati ṣiṣe coulombic. Lẹhin lilo gigun, ọpọlọpọ awọn dendrites litiumu di ti a fi sinu fiimu SEI tuntun ti a ṣẹda, ko le kopa ninu awọn aati elekitirokemii deede; nigbakanna, litiumu dendrites nitosi sobusitireti nyara decompose, nfa litiumu “okú”, afipamo pe ipin litiumu yii di aláìṣiṣẹmọ elekitirokemika, ni irẹwẹsi iṣiṣẹ batiri gbogbogbo. Ni awọn ọdun 40 ti o ti kọja, ilọsiwaju pataki ni a ti ṣe ninu iwadi ati simulation ti awọn ilana idasile lithium dendrite.
Ọkan ninu awọn ilana ti o wọpọ julọ lati dinku idagbasoke dendrite ni lati jẹki iduroṣinṣin ati aitasera ti Layer electrolyte to lagbara (SEI) lori dada irin litiumu nipa ṣiṣatunṣe akopọ elekitiroti ati ṣafikun awọn nkan kan pato. Bibẹẹkọ, niwọn bi irin litiumu jẹ riru thermodynamically ni awọn afikun Organic, ṣiṣeda Layer passivation ti o munadoko lori oju rẹ ni agbegbe elekitiroli olomi jẹ ipenija pupọ. Yato si iṣapeye Layer SEI, iṣafihan awọn polima tabi awọn fẹlẹfẹlẹ idena to lagbara pẹlu agbara ẹrọ giga tun le jẹ ọna ti o munadoko ti idilọwọ ilaluja dendrite sinu oluyapa. Awọn ọna wọnyi ṣe ifọkansi lati ṣe idiwọ litiumu dendrite ibajẹ si oluyapa nipasẹ imudarasi awọn ohun-ini ẹrọ ti Layer SEI tabi oluyatọ funrararẹ, ṣugbọn wọn ko ni ipilẹṣẹ yọkuro iṣoro ti dida dendrite. Lakoko ti bibori pipe ipenija yii si ku ni akoko diẹ, ati pe awọn ọja batiri ti o da lori lithium{4} ko tii wa ni ibigbogbo lori ọja, awọn oniwadi ti dabaa ọpọlọpọ awọn apẹrẹ batiri lithium irin ti imọran, ti n ṣe afihan agbara fun awọn ohun elo to wulo. Lara awọn wọnyi, litiumu{6} batiri imi-ọjọ ti o nlo imi-ọjọ bi awọn ohun elo cathode ati lithium{7} awọn batiri atẹgun ti nlo atẹgun bi ohun elo cathode ti n ṣiṣẹ ti fa akiyesi pupọ nitori awọn anfani alailẹgbẹ wọn ati pe a gba pe meji ti o ni ileri ti iṣowo ni gbogbo awọn ọna ṣiṣe alagbeka-. Awọn batiri Lithium{10}sulfur ni iwuwo agbara ti o ga julọ (isunmọ 2600 W·kg) ati pe a mọ jakejado bi awọn oludije ti o ni ileri fun awọn eto ibi ipamọ agbara batiri ti nbọ{12}. Ni pataki diẹ sii, imi-ọjọ sulfur jẹ lọpọlọpọ ni iseda ati ore ayika, tun n ṣe afihan awọn anfani ti lithium{14}} awọn batiri imi-ọjọ. Nitorina, awọn batiri lithium{16} sulfur ti gba akiyesi agbaye ni awọn ọdun aipẹ.
Awọn agbedemeji Polysulfide ti ipilẹṣẹ lakoko gbigba agbara ati gbigba agbara ti lithium{0} awọn batiri imi-ọjọ tu ninu elekitiroli ati ọkọ si elekitirodu odi. Nitorinaa, didasilẹ awọn dendrites lithium di idiju ni iwaju awọn agbedemeji polysulfide, paapaa nigbati ikojọpọ sulfur cathode ga. Polysulfides le wọ inu fiimu SEI ki o ba irin litiumu tuntun jẹ labẹ Layer dada, ti o yori si pipadanu agbara. Nitoribẹẹ, idinamọ akero polysulfide jẹ pataki kii ṣe fun imudara agbara cathode nikan lakoko iṣẹ batiri sulfur ṣugbọn tun fun iduroṣinṣin fiimu SEI ati gbigba dendrite kan-epoti odi ọfẹ. Nipasẹ awọn akitiyan lemọlemọfún, ọpọlọpọ awọn ọna ti ni idagbasoke, pẹlu ašẹ aropin rere ati adsorption, iyipada elekitiroti, ati apẹrẹ iyapa. Bibẹẹkọ, awọn ọna wọnyi dabi ẹni pe o ni idojukọ diẹ sii lori didapa ọkọ oju-irin polysulfide ati imudara iwọn lilo ti cathode sulfur, laisi idinku taara idagbasoke dendrite ni anode irin lithium. Iṣe awọn batiri litiumu{9}}sulfur da lori aabo ti anode irin lithium. Ipa amuṣiṣẹpọ ti ọpọlọpọ awọn ọna idinku idagbasoke dendrite le mu ohun elo ti o wulo ti litiumu{11}} awọn batiri sulfur mu yara.
Awọn batiri lithium{0}atẹgun jẹ iru batiri ti o nlo atẹgun lati afẹfẹ bi elekiturodu rere; nigba miiran a ma npe wọn lithium{1} batiri afẹfẹ. Iwọn agbara imọ-jinlẹ ti lithium{3}} awọn batiri atẹgun ga to 3500 Wh/kg, o ga ju ti awọn batiri lithium ti iṣowo{5}}awọn batiri ion lọ. Nitoribẹẹ, awọn batiri lithium - awọn batiri atẹgun ti di ilọsiwaju rogbodiyan ni aaye ipamọ agbara, fifamọra akiyesi agbaye ati pe a kà si oludije to lagbara ni awọn eto ipamọ agbara iran- to nbọ.
Gegebi awọn agbedemeji polysulfide, agbelebu atẹgun {{0}oksijin lati inu elekiturodu rere si elekiturodu odi irin lithium ninu lithium{1} awọn batiri atẹgun le ja si ibajẹ diẹdiẹ ti oju irin lithium, ti o fa jijẹ jijẹ elekitiroti ati dida LiOH ati LiCO3 lakoko gbigba agbara. Nítorí náà, ọ̀pọ̀lọpọ̀ ọgbọ́n ni a ti ṣe láti dín àgbélébùú afẹ́fẹ́ oxygen nù- ìsopọ̀. Yato si iṣoro elekiturodu rere, idinku litiumu ti o ṣẹlẹ nipasẹ idagbasoke dendrite ati ibaje si fiimu passivation ṣe idiwọ lilo lile irin lithium ninu litiumu gbigba agbara- awọn batiri atẹgun. Awọn ilana ti a mẹnuba fun didin idagbasoke lithium dendrite tun wulo fun awọn batiri litiumu{8}}awọn batiri atẹgun. Nipasẹ awọn afikun elekitiroti, iyipada iyapa, ati apẹrẹ elekiturodu odi, iṣẹ ti awọn batiri litiumu le ni ilọsiwaju ni pataki.