Princip rada li-SOCl2 baterije

Li-SOCl2 baterije koriste litij kao negativnu elektrodu, ugljik kao pozitivnu elektrodu, SOCl2 otopinu bezvodnog litij-tetrakloroaluminata (LiAlCl4) kao elektrolit, a SOCl2 kao pozitivan aktivni materijal elektrode. Koristeći polipropilenski filc ili papir od staklenih vlakana kao separator, njegov napon otvorenog kruga je 3,65 V, a sustav baterija može se predstaviti sljedećom formulom:

Li/LiACl4-SOCl2/C

Negativna elektroda: 4Li=4Li+++4e

Pozitivna elektroda: 2SOCL2+4e=2SO2+4Cl-2SO→←(SO)2(SO)2→←S+SO2

Ukupni odziv baterije:

4Li+2SOCl2→ 4LiCl +S + SO2SO2 je sve otopljeno u SOCl2, S se taloži u velikim količinama i taloži u pozitivnoj ugljičnoj crnoj boji, LiCl je netopljiv.

U ovoj vrsti baterije, kada Li kontaktira SOCL2, pojavit će se sljedeće reakcije:

8Li+4SOCl2→6LiCl+Li2S2O4+S2Cl2 ili 8Li+3SOCl2→6LiCl+Li2SO3+2S

Zbog ove reakcije, iako pozitivan aktivni materijal SOCl2 baterije Li/SOCl2 čvrsto okružuje negativnu elektrodu, zapravo nema fenomena kratkog spoja, jer se na površini negativne elektrode ( Primarni film) formira vrlo tanak i gust Zaštitni film LiCl- a, ovaj film ima elektroničku izolaciju i može prodrijeti u ione, čime se sprječava daljnja reakcija vanjskog SOCl2 i litija, čineći litij vrlo stabilnim u SOCl2 elektrolitu, s povećanjem temperature okoline i Produljenjem vremena skladištenja baterije, primarni film postupno će se širiti i zgušnjavati kako bi formirao takozvani sekundarni film, a baterija će imati dobar vijek trajanja.

Stoga Li/SOCl2 baterija ima relativno ozbiljan fenomen histereze napona, zbog čega se napon općenito vraća na 95% vršnog napona u roku od nekoliko minuta. Li/SOCl2 baterije pohranjene na 25 ° C dvije godine imaju nizak početni napon zbog LiCl pasivizacijskog sloja formiranog na litijskoj površini. Ako je baterija kratkog spoja ili više puta ispražnjena s velikom strujom, LiCl film se može slomiti i radni napon se može smanjiti. oporaviti se. Proizvodi LiCl (bijeli) i S (žuti) odloženi su u ugljičnu crnu boju pozitivne elektrode, što je djelomično blokiralo mikropore u pozitivnoj elektrodi. S jedne strane, pozitivna elektroda malo nabubri, as druge strane ometa difuziju elektrolita, povećava polarizaciju koncentracije i čini da baterija postupno propada.