Kaksi tunnetuimmista akkutyypeistä, ehkä edes tietämättä sitä, ovat lyijyhappoakku ja litiumioniakku. Useimmissa Amerikan autoissa on lyijyhappoakku, kun taas melkein jokainen Blackberry- ja kannettava tietokone saa virtansa litiumioniakusta. Yksi akku on hyvä autollesi ja toinen matkapuhelimeesi johtuu kemikaaleista, joita käytetään kunkin akkutyypin sisällä.
Batery-perusteet
Akku on sähkökemiallinen laite, eli se luo sähköä hallittujen kemiallisten reaktioiden avulla eri aineiden välillä. Suurin osa paristoista, mukaan lukien litiumioni- ja lyijyakut, sisältävät anodin, katodin ja niiden välissä oleva aine toimii elektrolyytinä. Anodi on yleensä positiivinen napa, ja sähkövirta virtaa siihen, kun akkua käytetään. Katodi on yleensä negatiivinen napa, ja käytön aikana siitä virtaa sähkövirtaa. Niiden välinen kemia tarjoaa sähkövirran varauksellaan, mutta ne tarvitsevat kolmannen aineen elektrolyytin muodossa toimiakseen väliaineena. Jos anodi ja katodi koskettaisivat, seurauksena olisi oikosulku.
Lyijyhappojen sähkökemia
Tyypillisessä lyijyhappoakussa olevat anodit ja katodit on valmistettu lyijystä ja lyijidioksidista, ja ne silloitetaan liuoksen elektrolyytillä, joka on noin kolmasosa rikkihappoa. Kun akku purkaa sähköä, kemiallinen reaktio muuttaa nämä kaksi elektrodia vähitellen lyijysulfaatiksi. Akun lataaminen kääntää muutoksen osittain.
Litiumioni-sähkökemia
Litiumioniakut käyttävät erilaisia aineita, yhteisenä elementtinä litiumin kulkeutuminen elektrodien välillä sähköntuotantoreaktion aikana. Grafiittia käytetään tyypillisesti anodin valmistamiseen, kun taas katodit voidaan valmistaa litiumkobolttioksidista, litium rautafosfaatista tai litiummangaanioksidista ja muista litiumpohjaisista aineista. Elektrolyytti on tyypillisesti litium- suolaliuos orgaanisessa liuottimessa. Litiumioniakun lataaminen kääntää litiumin kulkeutumisen akun kemiassa.
Lyijyhapon ominaisuudet
Lyijyhappoakut ovat yksi vanhimmista käytännöllisistä ladattavista akkumalleista, jotka ovat peräisin 1800-luvun puolivälistä. Niillä on yksi alhaisimmista olemassa olevista energia-paino-ja-tilavuus -akkuista, mikä tekee niistä erittäin suuria ja painavia sähkön kokonaismäärälle, jonka he voivat antaa. Mitä heillä on menossa heille, on se, että heillä on erittäin korkea nousu- ja painosuhde, mikä tarkoittaa, että ne voivat tuottaa suuren sähköiskun kerralla. Tämä tekee niistä täydelliset sovelluksiin, jotka tarvitsevat suuren, äkillisen voiman nousun, kuten auton käynnistimet. Lyijyakkuja on myös halpa tuottaa. Ne eivät kuitenkaan ole kovin hyviä rooleissa, jotka edellyttävät tasaista, vähäistä tai keskimääräistä sähkön toimitusta pitkällä aikavälillä. Niillä on myös pitkät latausajat.
Litiumioniominaisuudet
Varsinkin lyijyhappoakkuun verrattuna litiumionimalleilla on korkea teho-paino-ja teho-tilavuussuhde. Olisi vaikea kuvitella nykyaikaisia kannettavia tietokoneita, matkapuhelimia ja muita voimahimoisia elektronisia laitteita ilman näitä paristoja, koska näiden virrantarpeiden täyttäminen muilla akkumalleilla merkitsisi lyhyempiä paristoja eliniän ajan. On jopa litiumioniakkuja, joilla on suuri ylijännitekyky, kuten lyijyhappoakkujen. Heillä on kuitenkin kaksi suurta haittapuolta. Ensinnäkin ne ovat erittäin kalliita valmistaa. Toiseksi, niiden kyky pitää lataus heikkenee, vaikka akkua ei käytetä. Lyijyakku voi toimia hyvällä kapasiteetilla useita vuosia. Kukaan, joka on pitänyt samaa matkapuhelimen tai kannettavan tietokoneen akkua vuoden tai kaksi, tietää saman, ei voida sanoa tyypillisestä litiumioniakusta.