Litium batareyaları nədir və onlar necə işləyir?

Litium ion batareyaları nədir, onlar nədən hazırlanır və digər batareya saxlama texnologiyaları ilə müqayisədə üstünlükləri nədir?

İlk dəfə 1970-ci illərdə təklif edilən və 1991-ci ildə Sony tərəfindən kommersiya məqsədi ilə istehsal edilən litium batareyalar hazırda cib telefonlarında, təyyarələrdə və avtomobillərdə istifadə olunur.Onların enerji sənayesində uğurlarının artmasına səbəb olan bir sıra üstünlüklərə baxmayaraq, litium-ion batareyaların bəzi çatışmazlıqları var və çoxlu müzakirələrə səbəb olan mövzudur.

Bəs litium batareyalar tam olaraq nədir və onlar necə işləyirlər?

Litium batareyaları nədən hazırlanır?

Litium batareya dörd əsas komponentdən ibarətdir.Batareyanın tutumunu və gərginliyini təyin edən və litium ionlarının mənbəyi olan katoda malikdir.Anod elektrik cərəyanının xarici dövrədən keçməsini təmin edir və batareya doldurulduqda litium ionları anodda saxlanılır.

Elektrolit duzlardan, həlledicilərdən və aşqarlardan əmələ gəlir və katod və anod arasında litium ionlarının keçiricisi kimi xidmət edir.Nəhayət, ayırıcı, katod və anodu bir-birindən ayıran fiziki maneə var.

Litium batareyaların müsbət və mənfi cəhətləri

Litium batareyaları digər batareyalara nisbətən daha yüksək enerji sıxlığına malikdir.60-70WH/kq-da nikel-metal hidrid batareyaları və 25WH/kq-da qurğuşun turşusu batareyaları ilə müqayisədə onlar hər kiloqram (kq) üçün 150 vatt-saata (WH) qədər enerjiyə malik ola bilər.

Bir ayda 20% itirən nikel-kadmium (NiMH) batareyaları ilə müqayisədə, onlar digərlərinə nisbətən daha az boşalma dərəcəsinə malikdirlər və bir ay ərzində təxminən 5% yük itirirlər.

Bununla belə, litium batareyalarda kiçik miqyaslı batareya yanğınlarına səbəb ola biləcək yanan elektrolit də var.Məhz bu bədnam Samsung Note 7 smartfonlarının yanmasına səbəb oldu, bu da Samsung-u istehsalı dayandırmağa məcbur etdi vəbazar dəyərini 26 milyard dollar itirir.Qeyd etmək lazımdır ki, bu, böyük miqyaslı litium batareyaları ilə baş verməyib.

Litium-ion batareyaları istehsal etmək daha bahalıdır, çünki onlar təxminən baha başa gələ bilər Nikel-kadmium batareyalarından 40% daha çox istehsal olunur.

Rəqiblər

Litium-ion, əksəriyyəti inkişaf mərhələsində olan bir sıra alternativ batareya texnologiyaları ilə rəqabət aparır.Belə alternativlərdən biri duzlu su ilə işləyən batareyalardır.

Aquion Energy tərəfindən inkişaf etdirilməkdə, onlar duzlu su, manqan oksidi və pambıqdan 'bol, toksik olmayan materiallardan və müasir aşağı qiymətli istehsal üsullarından' istifadə etməklə hazırlanmış bir şey yaratmaq üçün hazırlanır.Buna görə də, onlar dünyada beşiydən beşiyə sertifikatı olan yeganə batareyalardır.

Aquion texnologiyasına bənzər, AquaBattery-nin 'Mavi Batareya' enerji saxlamaq üçün membranlardan axan duz və şirin su qarışığından istifadə edir.Digər potensial akkumulyator növlərinə Bristol Robotics Laboratory-nin sidiklə işləyən batareyaları və anod üçün qrafitdən çox qum istifadə edən Kaliforniya Riverside Universitetinin litium-ion batareyası daxildir ki, bu da sənaye standartından üç dəfə daha güclü batareyaya gətirib çıxarır.