Liitiumioonaku omadused

Liitium on keemilise perioodilisuse tabeli väikseim ja aktiivseim metall. Väike suurus, suur võimsustihedus, mida tarbijad ja insenerid tervitavad. Kui aga keemilised omadused on liiga aktiivsed, toob see kaasa suure riski. Kui liitiummetall puutub kokku õhuga, tekitab see hapnikuga ägeda oksüdatsioonireaktsiooni ja plahvatab. Ohutuse ja pinge parandamiseks on teadlased leiutanud liitiumiaatomite säilitamiseks selliseid materjale nagu grafiit ja liitiumkoobaltoksiid. Nende materjalide molekulaarstruktuur moodustab nanomõõtmelise peensalvestusvõre, mida saab kasutada liitiumiaatomite salvestamiseks. Sel viisil, isegi kui aku kest puruneb ja hapnik siseneb, on hapnikumolekulid liiga suured, et siseneda nendesse väikestesse salvestuselementidesse, nii et liitiumi aatomid ei puutu hapnikuga kokku ja väldivad plahvatust. See liitiumioonaku põhimõte võimaldab inimestel saavutada samaaegselt suurt mahtuvust ja ohutust.

Liitiumioonaku laadimisel kaotab positiivse elektroodi liitiumiaatom elektronid ja oksüdeerub liitiumioonideks. Liitiumioonid ujuvad läbi elektrolüüdi negatiivse elektroodini, sisenevad negatiivse elektroodi salvestusrakku, saavad elektroni ja taanduvad liitiumiaatomiteks. Tühjendamisel on kogu protseduur vastupidine. Aku positiivse ja negatiivse elektroodi otsesest kokkupuutest tuleneva lühise vältimiseks lisatakse akusse lühise vältimiseks paljude peente aukudega membraanipaber. Hea diafragma paber võib ka poorid automaatselt sulgeda, kui aku temperatuur on liiga kõrge, nii et liitiumioonid ei pääse läbi, et raisata võitluskunste ja vältida ohtu.