Pin lithium đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại của chúng ta, cung cấp năng lượng cho mọi thứ từ điện thoại thông minh đến xe điện.Nhưng chúng thực sự hoạt động như thế nào?
Ở trung tâm của pin lithium là chuyển động của ion lithium. Trong pin lithium-ion điển hình, trong khi sạc, ion lithium được chiết xuất từ điện cực dương (cathode),đi qua một chất điện giải, và được đưa vào điện cực âm. Quá trình này đi kèm với dòng điện tử thông qua một mạch bên ngoài, tạo ra dòng điện.Các vật liệu cathode phổ biến nhất bao gồm lithium-cobalt-oxide, lithium-iron-phosphate, và lithium-nickel-manganese-cobalt-oxide.Mỗi vật liệu đều có đặc điểm riêng về mật độ năng lượng, năng lượng và chi phí.
Khi pin đang xả, quá trình được đảo ngược. Các ion lithium di chuyển trở lại từ anode đến cathode,và các electron chảy trở lại thông qua mạch bên ngoài để cung cấp năng lượng cho thiết bị.Cơ chế chuyển ion đảo ngược này cho phép pin lithium được sạc nhiều lần.
Tuy nhiên, theo thời gian,hiệu suất của pin lithium suy giảm. Các phản ứng phụ có thể xảy ra ở điện cực, dẫn đến sự hình thành của một lớp giao diện chất rắn-các chất điện giải (SEI).Lớp này có thể phát triển và cản trở sự di chuyển của các ion lithium,giảm công suất và hiệu suất tổng thể của pin. Hiểu các nguyên tắc hoạt động cơ bản này rất quan trọng để tiếp tục cải thiện hiệu suất và tuổi thọ của pin lithium.
