लीथियम आयन बैटरी एक पुनः चार्ज करने योग्य बैटरी होती है। इस बैटरी के अनावेशित होते समय इसमें लिथियम आयन इसके ऋणाग्र से धनाग्र की तरफ प्रवाहित होते हैं तथा बैटरी के आवेशित होते समय इसके उल्टा चलते हैं। ये बैटरियाँ आजकल मोबाइल जैसे इलेक्ट्रानिक सामानों में उपयोग की जातीं हैं और पोर्टेबल एलेक्ट्रानिक युक्तियों के लिये सबसे पसंदीदा रिचार्जेबल बैटरियों में से एक हैं।

लीथियम आयन बैटरी घरेलू इलेक्ट्रॉनिक्स में आम हैं। हैंडहेल्ड इलेक्ट्रॉनिक्स ज्यादातर लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड के आधार पर एलआईबी का उपयोग करते हैं। लिथियम-आयन बैटरी सुरक्षा की दृष्टि से खतरे पैदा कर सकती हैं क्योंकि उनमें ज्वलनशील इलेक्ट्रोलाइट होता है और इसे दबाया जा सकता है। साल 2016 में सैमसंग गैलेक्सी नोट 7 सहित कई स्मार्टफोन की बैटरी फटने संबंधी समस्याएं सामने आई थी।

ब्रिटिश रसायनज्ञ एम स्टेनली व्हिटिंगहम ने लिथियम बैटरी को साल 1970 में एक्सक्सन के लिए काम करते हुए बिंगहमटन विश्वविद्यालय में बनाया। व्हिटिंगहम ने इलेक्ट्रोड के रूप में टाइटेनियम (चतुर्थ) सल्फाइड और लिथियम धातु का उपयोग किया। हालांकि, इस रिचार्जेबल लिथियम बैटरी को कभी भी व्यावहारिक नहीं बनाया जा सकता था। टाइटेनियम डाइसल्फाइड एक खराब विकल्प था।

हवा के संपर्क में आने पर, टाइटेनियम डाइसल्फाइड हाइड्रोजन सल्फाइड यौगिकों को बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है, जिसमें अप्रिय गंध होती है और अधिकांश जानवरों के लिए जहरीली होती है। इसके लिए, और अन्य कारणों से, एक्सक्सन ने व्हिटिंगहम के लिथियम-टाइटेनियम डाइसल्फाइड बैटरी के विकास को बंद कर दिया। धातु लिथियम इलेक्ट्रोड के साथ बैटरी सुरक्षा मानकों पर खरी उतरती हैं।

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