science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Lithium versus titaniumbatterijen

Batterijtechnologie en het snelle tempo van de ontwikkeling zijn van invloed op ons allemaal. Als u een van de duizenden hedendaagse apparaten gebruikt die draagbare stroom nodig hebben, zult u merken dat welk type stroombron u selecteert, het verschil kan maken in de waarde die u van uw apparaat krijgt. Natuurlijk zijn er veel opties beschikbaar. Twee opties zijn lithium- en titaniumbatterijen. Als u een vergelijking maakt, zijn er een paar dingen die u moet weten.

Functie

Een lithiumbatterij passeert ionen van een positieve elektrode naar een negatieve elektrode via een elektrolytoplossing en vervolgens weer terug met het vrijgeven van elektriciteit in het proces. Een titaniumbatterij is eigenlijk alleen maar een bijgewerkte alkalinebatterij. Kleine hoeveelheden van een verbinding met titanium worden toegevoegd aan een traditionele alkalinebatterij om de prestaties te verbeteren door de weerstand te verlagen en de batterij efficiënter te maken.

Kenmerken

Titaniumbatterijen hebben duidelijke verschillen van lithiumbatterijen in een aantal gebieden. Titaniumbatterijen zijn duurder dan hun alkalische tegenhangers, maar kunnen toch 50 tot 65 procent goedkoper zijn dan lithiumbatterijen van hetzelfde formaat.

Titaniumbatterijen kunnen ook krachtiger zijn dan gewone batterijen, maar toch slechts 20 tot 25 procent van het elektrisch vermogen van een lithiumbatterij van dezelfde grootte. Titaniumbatterijen zijn minder efficiënt dan lithiumbatterijen, ze ontladen meer stroom, zelfs wanneer ze niet worden gebruikt, dus ze hebben een kortere levensduur van de batterij. De technologie die in een lithiumbatterij wordt gebruikt, kan drie keer zoveel vermogen genereren en die energie met veel grotere efficiëntie ontladen. Dit betekent dat ondanks het vermogen van kleinere lithiumbatterijen om energie-intensievere toepassingen te voeden, hun verhoogde efficiëntie hen ook een veel langere levensduur van de batterij biedt.

Typen

Batterijen worden vaak in tweeën gedeeld categorieën op basis van gebruik. Batterijen voor éénmalig gebruik, ook wel wegwerpbatterijen genoemd, worden één keer gebruikt, dus de levensduur van de batterij is een belangrijk vergelijkingspunt. Omdat lithiumbatterijen een efficiëntere technologie zijn, zijn ze superieur in deze categorie. De tweede groepering is de oplaadbare batterij. Tot voor kort waren titaniumbatterijen niet beschikbaar in deze productklasse. Nu dat wel zo is, kunnen consumenten ze honderden keren gebruiken en opladen voordat ze niet langer een vergoeding in rekening kunnen houden. Er zijn echter al geruime tijd oplaadbare lithiumbatterijen beschikbaar en de vroegste typen kunnen meer dan 1.000 keer worden opgeladen en kunnen nog steeds tot 80 procent van hun oorspronkelijke lading bevatten.

Veiligheid

Lithiumbatterijen zijn gevoeliger voor warmte dan titaniumbatterijen en verliezen sneller hun lading als ze bij hoge temperaturen worden bewaard. In sommige gevallen zijn lithiumbatterijen die oververhit zijn, zelfs in brand gestoken. Dit is geen probleem voor titaniumbatterijen. Aangezien de in de lithiumcel gebruikte technologie echter in steeds meer toepassingen is geïntegreerd, zal het veiligheidsprobleem onvermijdelijk worden opgelost.

Voordelen

Hoewel lithiumaccu's in directe vergelijking ver weg lijken te zijn superieur aan titaniumbatterijen bieden titaniumbatterijen nog steeds veel meer prestaties en stroom dan gewone batterijen en tegen veel lagere kosten dan lithiumbatterijen. Voor veel consumenten maakt de hoge prijs van de lithiumbatterij het een veel slechtere optie voor titaniumbatterijen ondanks zijn hogere prestaties. Dus de echte vergelijking komt neer op de balans tussen kosten en baten voor elke consument.