लिथियम बॅटरी काय आहेत आणि ते कसे कार्य करतात?

लिथियम आयन बॅटरी काय आहेत, त्या कशापासून बनवल्या जातात आणि इतर बॅटरी स्टोरेज तंत्रज्ञानाच्या तुलनेत काय फायदे आहेत?

प्रथम 1970 मध्ये प्रस्तावित आणि 1991 मध्ये सोनी द्वारे व्यावसायिकरित्या उत्पादित, लिथियम बॅटरी आता मोबाईल फोन, विमाने आणि कारमध्ये वापरल्या जातात.ऊर्जा उद्योगात वाढत्या यशाकडे नेणारे अनेक फायदे असूनही, लिथियम आयन बॅटरियांमध्ये काही तोटे आहेत आणि हा एक विषय आहे जो खूप चर्चेत आहे.

पण लिथियम बॅटरी नक्की काय आहेत आणि ते कसे कार्य करतात?

लिथियम बॅटरी कशापासून बनवल्या जातात?

लिथियम बॅटरी चार प्रमुख घटकांनी बनते.त्यात कॅथोड आहे, जो बॅटरीची क्षमता आणि व्होल्टेज निर्धारित करतो आणि लिथियम आयनचा स्रोत आहे.एनोड बाह्य सर्किटमधून विद्युत प्रवाह चालू करण्यास सक्षम करते आणि जेव्हा बॅटरी चार्ज केली जाते तेव्हा लिथियम आयन एनोडमध्ये साठवले जातात.

इलेक्ट्रोलाइट हे क्षार, सॉल्व्हेंट्स आणि अॅडिटिव्ह्जपासून बनलेले असते आणि कॅथोड आणि एनोड दरम्यान लिथियम आयनचे नळ म्हणून काम करते.शेवटी विभाजक आहे, भौतिक अडथळा जो कॅथोड आणि एनोडला वेगळे ठेवतो.

लिथियम बॅटरीचे फायदे आणि तोटे

लिथियम बॅटरीमध्ये इतर बॅटरींपेक्षा जास्त ऊर्जा घनता असते.60-70WH/kg वर निकेल-मेटल हायड्राइड बॅटरी आणि 25WH/kg वर लीड ऍसिडच्या तुलनेत त्यांच्याकडे 150 वॅट-तास (WH) प्रति किलोग्राम (किलो) ऊर्जा असू शकते.

त्यांचा डिस्चार्ज दर इतरांपेक्षा कमी आहे, निकेल-कॅडमियम (NiMH) बॅटरीच्या तुलनेत एका महिन्यात सुमारे 5% चार्ज गमावतात ज्या एका महिन्यात 20% गमावतात.

तथापि, लिथियम बॅटरीमध्ये ज्वलनशील इलेक्ट्रोलाइट देखील असतो ज्यामुळे लहान प्रमाणात बॅटरी आग होऊ शकते.यामुळेच कुप्रसिद्ध सॅमसंग नोट 7 स्मार्टफोन ज्वलनास कारणीभूत ठरले, ज्यामुळे सॅमसंगला उत्पादन रद्द करण्यास भाग पाडले आणिबाजार मूल्यात $26 अब्ज गमावले.हे लक्षात घ्यावे की हे मोठ्या प्रमाणात लिथियम बॅटरियांशी घडलेले नाही.

लिथियम-आयन बॅटर्‍या उत्पादनासाठी अधिक महाग आहेत, कारण त्यांची किंमत जवळपास असू शकते निकेल-कॅडमियम बॅटरीपेक्षा 40% जास्त उत्पादन.

स्पर्धक

लिथियम-आयनला अनेक पर्यायी बॅटरी तंत्रज्ञानाच्या स्पर्धेला सामोरे जावे लागते, त्यापैकी बहुतेक विकासाच्या टप्प्यात आहेत.असाच एक पर्याय म्हणजे खाऱ्या पाण्यावर चालणाऱ्या बॅटरी.

Aquion Energy च्या विकासाअंतर्गत, ते खारे पाणी, मॅंगनीज ऑक्साईड आणि कापूस यापासून बनवले जातात जे 'मुबलक, गैर-विषारी पदार्थ आणि आधुनिक कमी किमतीच्या उत्पादन तंत्रांचा वापर करून बनवलेले काहीतरी तयार करतात.'यामुळे, त्या जगातील एकमेव बॅटरी आहेत ज्या पाळणा ते पाळणा प्रमाणित आहेत.

Aquion च्या तंत्रज्ञानाप्रमाणेच, AquaBattery ची 'Blue Battery' ऊर्जा साठवण्यासाठी मेम्ब्रेनमधून वाहणारे मीठ आणि गोड्या पाण्याचे मिश्रण वापरते.इतर संभाव्य बॅटरी प्रकारांमध्ये ब्रिस्टल रोबोटिक्स प्रयोगशाळेच्या लघवीवर चालणाऱ्या बॅटरी आणि कॅलिफोर्निया रिव्हरसाइड विद्यापीठाची लिथियम आयन बॅटरी समाविष्ट आहे जी एनोडसाठी ग्रेफाइटऐवजी वाळू वापरते, ज्यामुळे बॅटरी उद्योग मानकांपेक्षा तीनपट अधिक शक्तिशाली आहे.