లిథియం బ్యాటరీలు అంటే ఏమిటి మరియు అవి ఎలా పని చేస్తాయి?

లిథియం అయాన్ బ్యాటరీలు అంటే ఏమిటి, అవి దేనితో తయారు చేయబడ్డాయి మరియు ఇతర బ్యాటరీ నిల్వ సాంకేతికతలతో పోలిస్తే ప్రయోజనాలు ఏమిటి?

మొదట 1970లలో ప్రతిపాదించబడింది మరియు 1991లో సోనీ ద్వారా వాణిజ్యపరంగా ఉత్పత్తి చేయబడింది, లిథియం బ్యాటరీలు ఇప్పుడు మొబైల్ ఫోన్‌లు, విమానాలు మరియు కార్లలో ఉపయోగించబడుతున్నాయి.శక్తి పరిశ్రమలో విజయాన్ని పెంచే అనేక ప్రయోజనాలు ఉన్నప్పటికీ, లిథియం అయాన్ బ్యాటరీలు కొన్ని లోపాలను కలిగి ఉన్నాయి మరియు ఇది చాలా చర్చకు దారితీసే అంశం.

కానీ లిథియం బ్యాటరీలు అంటే ఏమిటి మరియు అవి ఎలా పని చేస్తాయి?

లిథియం బ్యాటరీలను దేనితో తయారు చేస్తారు?

లిథియం బ్యాటరీ నాలుగు కీలక భాగాలతో ఏర్పడుతుంది.ఇది కాథోడ్‌ను కలిగి ఉంది, ఇది బ్యాటరీ యొక్క సామర్థ్యం మరియు వోల్టేజ్‌ను నిర్ణయిస్తుంది మరియు లిథియం అయాన్‌లకు మూలం.యానోడ్ బాహ్య సర్క్యూట్ ద్వారా విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ప్రవహిస్తుంది మరియు బ్యాటరీ ఛార్జ్ అయినప్పుడు, లిథియం అయాన్లు యానోడ్‌లో నిల్వ చేయబడతాయి.

ఎలక్ట్రోలైట్ లవణాలు, ద్రావకాలు మరియు సంకలితాలతో ఏర్పడుతుంది మరియు కాథోడ్ మరియు యానోడ్ మధ్య లిథియం అయాన్ల వాహికగా పనిచేస్తుంది.చివరగా సెపరేటర్ ఉంది, కాథోడ్ మరియు యానోడ్‌లను వేరుగా ఉంచే భౌతిక అవరోధం.

లిథియం బ్యాటరీల యొక్క లాభాలు మరియు నష్టాలు

లిథియం బ్యాటరీలు ఇతర బ్యాటరీల కంటే చాలా ఎక్కువ శక్తి సాంద్రతను కలిగి ఉంటాయి.60-70WH/kg వద్ద నికెల్-మెటల్ హైడ్రైడ్ బ్యాటరీలు మరియు 25WH/kg వద్ద లెడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీలతో పోలిస్తే, అవి కిలోగ్రాము (కిలో)కి 150 వాట్-గంటల (WH) శక్తిని కలిగి ఉంటాయి.

ఒక నెలలో 20% కోల్పోయే నికెల్-కాడ్మియం (NiMH) బ్యాటరీలతో పోలిస్తే, వారు ఇతరుల కంటే తక్కువ డిశ్చార్జ్ రేటును కలిగి ఉంటారు, ఒక నెలలో వారి ఛార్జ్‌లో 5% కోల్పోతారు.

అయినప్పటికీ, లిథియం బ్యాటరీలు కూడా మండే ఎలక్ట్రోలైట్‌ను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి చిన్న తరహా బ్యాటరీ మంటలకు కారణమవుతాయి.ఇది అప్రసిద్ధ శామ్‌సంగ్ నోట్ 7 స్మార్ట్‌ఫోన్ దహనానికి కారణమైంది, ఇది శామ్‌సంగ్ ఉత్పత్తిని స్క్రాప్ చేయవలసి వచ్చింది మరియుమార్కెట్ విలువలో $26bn కోల్పోతుంది.పెద్ద ఎత్తున లిథియం బ్యాటరీలకు ఇది జరగలేదని గమనించాలి.

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు ఉత్పత్తి చేయడానికి చాలా ఖరీదైనవి, ఎందుకంటే వాటి ధర దాదాపుగా ఉంటుంది నికెల్-కాడ్మియం బ్యాటరీల కంటే 40% ఎక్కువ ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

పోటీదారులు

లిథియం-అయాన్ అనేక ప్రత్యామ్నాయ బ్యాటరీ సాంకేతికతల నుండి పోటీని ఎదుర్కొంటుంది, వీటిలో చాలా వరకు అభివృద్ధి దశలో ఉన్నాయి.అలాంటి ఒక ప్రత్యామ్నాయం ఉప్పునీటితో నడిచే బ్యాటరీలు.

అక్వియన్ ఎనర్జీ అభివృద్ధిలో, అవి ఉప్పునీరు, మాంగనీస్ ఆక్సైడ్ మరియు పత్తితో ఏర్పడి 'సమృద్ధిగా, విషరహిత పదార్థాలు మరియు ఆధునిక తక్కువ-ధర తయారీ పద్ధతులను' ఉపయోగించి తయారు చేస్తారు.దీని కారణంగా, ప్రపంచంలోని క్రెడిల్-టు-క్రెడిల్ సర్టిఫికేట్ పొందిన ఏకైక బ్యాటరీలు ఇవే.

Aquion యొక్క సాంకేతికత వలె, AquaBattery యొక్క 'బ్లూ బ్యాటరీ' శక్తిని నిల్వ చేయడానికి పొరల ద్వారా ప్రవహించే ఉప్పు మరియు మంచినీటి మిశ్రమాన్ని ఉపయోగిస్తుంది.ఇతర సంభావ్య బ్యాటరీ రకాలు బ్రిస్టల్ రోబోటిక్స్ లాబొరేటరీ యొక్క మూత్రం-ఆధారిత బ్యాటరీలు మరియు యానోడ్ కోసం గ్రాఫైట్ కంటే ఇసుకను ఉపయోగించే కాలిఫోర్నియా రివర్‌సైడ్ విశ్వవిద్యాలయం యొక్క లిథియం అయాన్ బ్యాటరీ, పరిశ్రమ ప్రమాణం కంటే మూడు రెట్లు ఎక్కువ శక్తివంతమైన బ్యాటరీకి దారి తీస్తుంది.