في مجتمع اليوم ، أثار نقص الطاقة والتلوث البيئي وقضايا أخرى قضايا مهمة للبشرية.قام العديد من مصنعي البطاريات ببحث وتطوير أنواع مختلفة من البطاريات ، وخاصة بطاريات الليثيوم أيون الليثيوم للطاقة كممثل متقدم لحل هذه المشكلة.تتمثل العقبة في تطبيق وترويج بطاريات الليثيوم أيون التي تعمل بالليثيوم في فشل بطارية واحدة في حزمة البطارية أثناء التطبيق المشترك ، مما يؤدي إلى انخفاض في الأداء العام لحزمة البطارية واستخدام حزمة البطارية بشكل زائد عن الحد .

مثقاب مطرقي لاسلكي DC2808 / 20Vحيث أن المادة النشطة للبطارية تسمى بطارية ليثيوم أيون ، والتي تنقسم إلى بطارية ليثيوم أيون أولية وبطارية ليثيوم أيون ثانوية.

يمكن للبطارية التي يمكنها إدخال وإزالة أيونات الليثيوم ببيانات الكربون أن تحل محل الليثيوم النقي كقطب سالب ، ويمكن استخدام مركب الليثيوم كقطب موجب ، ويمكن استخدام إلكتروليت مختلط كإلكتروليت.

تتكون بيانات القطب الموجب لبطارية ليثيوم أيون بشكل عام من مركبات نشطة من الليثيوم ، بينما القطب السالب هو الكربون ذو البنية الجزيئية الخاصة.المكون المهم المشترك للبيانات الإيجابية هو LiCoO2.عند الشحن ، فإن الجهد الكهربائي للقطبين الشمالي والجنوبي للبطارية يجبر المركب الموجود في القطب الموجب على إطلاق أيونات الليثيوم ، ويتم تضمين جزيئات القطب السالب في الكربون في هيكل متعدد الطبقات.أثناء التفريغ ، يتم فصل أيونات الليثيوم عن طبقة الكربون وإعادة اتحادها مع المركب الموجب الشحنة.يحدث التيار الكهربائي في حركة أيونات الليثيوم.

على الرغم من أن مبدأ التفاعل الكيميائي بسيط للغاية ، إلا أنه في الإنتاج الصناعي الفعلي ، هناك العديد من القضايا العملية التي يجب مراعاتها: يجب أن تصر بيانات القطب الموجب على أنشطة الشحن المتكررة للإضافات ، ويجب أن تحتوي بيانات القطب السالب على المزيد أيونات الليثيوم على مستوى تصميم الهيكل الجزيئي ؛في الإلكتروليت المملوء بين القطب الموجب والقطب السالب ، بالإضافة إلى الثبات ، يتمتع أيضًا بموصلية ممتازة لتقليل مقاومة البطارية.

على الرغم من أن بطارية الليثيوم أيون ليس لها تأثير استدعاء تقريبًا ، إلا أن سعتها ستستمر في الانخفاض بعد الشحن المتكرر ، والذي يرجع بشكل أساسي إلى التغييرات في البيانات الإيجابية والسلبية نفسها.من المستوى الجزيئي ، سينهار الهيكل التجويفي لأيونات الليثيوم على الأقطاب الموجبة والسالبة تدريجياً ويتوقف.من وجهة نظر كيميائية ، يظهر تخميل نشاط البيانات للإلكترود الموجب والقطب السالب ، والمركبات الأخرى المستقرة في التفاعل الثانوي.هناك أيضًا بعض الظروف المادية ، مثل التجريد التدريجي لبيانات القطب الموجب ، والذي سيؤدي في النهاية إلى تقليل كمية أيونات الليثيوم في البطارية ، مما يسمح لها بالتحرك بحرية أثناء الشحن والتفريغ.

يؤدي الشحن الزائد والتفريغ إلى تلف دائم في أقطاب بطاريات الليثيوم أيون.من المستوى الجزيئي ، يمكن أن نفهم بشكل بديهي أن انبعاثات الكربون الأنود ستسبب إطلاقًا مفرطًا لأيونات الليثيوم وانخفاض في بنية الطبقة ، كما أن الشحن الزائد سيؤدي إلى الكثير من توصيل أيونات الليثيوم بصعوبة في هيكل كربون الكاثود ، وبعض لم يعد من الممكن إطلاق أيونات الليثيوم.هذا هو السبب في أن بطاريات الليثيوم أيون مجهزة بشكل عام بدوائر التحكم في الشحن والتفريغ.