El principio de funcionamiento de las bater\u00edas de iones de litio se basa en el proceso de incrustaci\u00f3n y desincrustaci\u00f3n de iones de litio entre los materiales de los electrodos positivo y negativo. Durante la carga, los iones de litio se desincrustan del material del electrodo positivo y migran al electrodo negativo a trav\u00e9s de la soluci\u00f3n electrol\u00edtica, donde el material del electrodo negativo se encuentra en un estado rico en iones de litio. Por el contrario, durante la descarga, los iones de litio se desincrustan del material del electrodo negativo y migran de vuelta al electrodo positivo. La capacidad de la bater\u00eda est\u00e1 determinada principalmente por la cantidad de iones de litio que se incrustan y desincrustan reversiblemente, y los par\u00e1metros de rendimiento de la bater\u00eda cambian bajo diferentes condiciones de carga y descarga o durante el ciclo. Entonces, \u00bfa d\u00f3nde va el litio?<\/p>\n\n\n\n
Los iones de litio dentro de la bater\u00eda se almacenan principalmente en los siguientes lugares:<\/p>\n\n\n\n
(1) Litio activo que se mueve y se desintercala entre los electrodos positivo y negativo;<\/p>\n\n\n\n
(2) Litio inutilizable que est\u00e1 incrustado en la capa del electrodo negativo y no se puede eliminar;<\/p>\n\n\n\n
(3) Pel\u00edcula SEI formada en la superficie de las part\u00edculas del electrodo negativo;<\/p>\n\n\n\n
(4) Litio precipitado en la superficie del recubrimiento del electrodo negativo;<\/p>\n\n\n\n
(5) Litio solvatado en el electrolito;<\/p>\n\n\n\n
(6) Fluoruro de litio formado por descomposici\u00f3n del electrolito;<\/p>\n\n\n\n
(7) Pel\u00edcula CEI formada en la superficie de las part\u00edculas del electrodo positivo;<\/p>\n\n\n\n
(8) Litio inutilizable que no se puede eliminar del interior de los materiales del electrodo positivo.<\/p>\n\n\n\n
Durante el ciclo de vida de las bater\u00edas de iones de litio, o bajo diferentes tasas de carga y descarga y condiciones de temperatura, la distribuci\u00f3n del litio dentro de la bater\u00eda cambia. Investigadores de la Universidad de M\u00fcnster en Alemania estudiaron este fen\u00f3meno.<\/p>\n\n\n\n
Durante el estudio, primero se construy\u00f3 una estructura de bater\u00eda en forma de T. Despu\u00e9s de que la bater\u00eda haya sido sometida a ciclos de carga y descarga o haya envejecido, se desmonta y se realizan los siguientes pasos:<\/p>\n\n\n\n
.Los electrodos positivo y negativo se limpian primero con DMC y luego se disuelven en agua mediante reacci\u00f3n por microondas. Tras diluir la soluci\u00f3n de limpieza y la soluci\u00f3n de disoluci\u00f3n con agua destilada, se determina el contenido de litio mediante tecnolog\u00eda ICP.<\/p>\n\n\n\n
.El diafragma se sumerge en \u00e1cido clorh\u00eddrico, y la soluci\u00f3n resultante se diluye y luego se analiza mediante ICP para determinar su contenido de litio.<\/p>\n\n\n\n
.La membrana de nailon utilizada en el ensamblaje de la bater\u00eda se lava y diluye con agua destilada, y luego se analiza su contenido de litio mediante ICP.<\/p>\n\n\n\n
.Los dem\u00e1s componentes principales de la bater\u00eda tambi\u00e9n se someten a pruebas para determinar su contenido de litio mediante ICP despu\u00e9s de lavarlos con agua destilada.<\/p>\n\n\n\n
Adem\u00e1s, como control, los investigadores analizaron el contenido de litio de la bater\u00eda que se someti\u00f3 a un ciclo a una tasa de 0,1C, asumiendo que se formaron una interfaz de electrolito s\u00f3lido (SEI) y una pel\u00edcula de interfaz de electrolito del electrodo positivo (CEI) en la superficie del electrodo. La l\u00e1mina del electrodo negativo original no contiene litio, por lo que el contenido de litio de la l\u00e1mina del electrodo negativo de la bater\u00eda de control se considera el contenido de litio que forma la pel\u00edcula SEI. El contenido de litio de la l\u00e1mina del electrodo positivo de la bater\u00eda de control menos el contenido de litio de la l\u00e1mina del electrodo original se considera el contenido de litio adicional que forma la pel\u00edcula CEI. La precisi\u00f3n de todos los resultados de las pruebas es de \u00b17%.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
The operating principle of lithium-ion batteries is based on the embedding and de-embedding process of lithium ions between positive and negative electrode materials. In the charging state, lithium ions are de-embedded from the positive electrode material and migrate to the negative electrode through the electrolyte solution, where the negative electrode material is in a lithium […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1840,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-2018","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-news"],"yoast_head":"\n