Батареяҳои литий чист ва онҳо чӣ гуна кор мекунанд?

Батареяҳои литий-ион чист, онҳо аз чӣ сохта шудаанд ва дар муқоиса бо дигар технологияҳои нигоҳдории батарея чӣ бартариҳо доранд?

Аввалин маротиба дар солҳои 1970-ум пешниҳод шуда, аз ҷониби Sony дар соли 1991 ба таври тиҷоратӣ истеҳсол шуда буд, батареяҳои литийӣ ҳоло дар телефонҳои мобилӣ, ҳавопаймоҳо ва мошинҳо истифода мешаванд.Сарфи назар аз як қатор бартариҳое, ки онҳоро ба афзоиши муваффақият дар соҳаи энергетика овардаанд, батареяҳои литий-ион баъзе нуқсонҳо доранд ва мавзӯъест, ки баҳсҳои зиёдро ба вуҷуд меорад.

Аммо батареяҳои литий чӣ гунаанд ва онҳо чӣ гуна кор мекунанд?

Батареяҳои литий аз чӣ сохта шудаанд?

Батареяи литий аз чор ҷузъи асосӣ иборат аст.Он катод дорад, ки иқтидор ва шиддати батареяро муайян мекунад ва манбаи ионҳои литий мебошад.Анод имкон медиҳад, ки ҷараёни барқ ​​тавассути занҷири беруна ҷараён гирад ва ҳангоми пур кардани батарея, ионҳои литий дар анод нигоҳ дошта мешаванд.

Электролит аз намакҳо, ҳалкунандаҳо ва иловаҳо ба вуҷуд омада, ҳамчун гузаргоҳи ионҳои литий байни катод ва анод хизмат мекунад.Ниҳоят сепаратор, монеаи физикӣ мавҷуд аст, ки катод ва анодро аз ҳам ҷудо нигоҳ медорад.

Тарафдор ва манфии батареяҳои литий

Батареяҳои литий нисбат ба дигар батареяҳо зичии энергия хеле баландтаранд.Онҳо метавонанд дар як килограмм (кг) то 150 ватт-соат (WH) энергия дошта бошанд, дар муқоиса бо батареяҳои гидриди никел-металлӣ дар 60-70 Вт/кг ва кислотаи сурб дар 25 Вт/кг.

Онҳо инчунин нисбат ба дигарон сатҳи разряди камтар доранд, дар муқоиса бо батареяҳои никел-кадмий (NiMH), ки дар як моҳ 20% аз даст медиҳанд, тақрибан 5% заряди худро дар як моҳ гум мекунанд.

Бо вуҷуди ин, батареяҳои литий низ дорои электролитҳои оташгиранда мебошанд, ки метавонанд боиси сӯхторҳои хурди батарея шаванд.Маҳз ҳамин чиз боиси сӯхтани смартфони маъруфи Samsung Note 7 шуд, ки Samsung маҷбур шуд, ки истеҳсолотро қатъ кунад ваарзиши бозорро 26 миллиард доллар аз даст дод.Бояд қайд кард, ки ин бо батареяҳои миқёси калони литий рӯй надодааст.

Истеҳсоли батареяҳои литий-ион низ гаронтар аст, зеро онҳо қариб ки арзиш доранд Назар ба батареяхои никел-кадмий 40 фоиз зиёд истехсол карда мешавад.

Рақибон

Lithium-ion бо як қатор технологияҳои алтернативии батарея, ки аксари онҳо дар марҳилаи таҳия қарор доранд, ба рақобат дучор мешаванд.Яке аз чунин алтернативаҳо батареяҳои оби шӯр аст.

Аз ҷониби Aquion Energy таҳия карда мешавад, онҳо аз оби шӯр, оксиди марганец ва пахта ба вуҷуд омадаанд, то чизеро ба вуҷуд оранд, ки бо истифода аз "маводи фаровон, ғайритоксикӣ ва техникаи муосири истеҳсоли камхарҷ" сохта мешавад.Аз ин рӯ, онҳо ягона батареяҳо дар ҷаҳон ҳастанд, ки сертификатсияи гаҳвора ба гаҳвора доранд.

Ба монанди технологияи Aquion, 'Батареяи кабуд'-и AquaBattery омехтаи намак ва оби ширинро, ки аз мембранаҳо ҷорӣ мешавад, барои захира кардани энергия истифода мебарад.Ба навъҳои дигари эҳтимолии батарея батареяҳои бо пешоб коркунанда Лабораторияи робототехникии Бристол ва батареяи литий-ионии Донишгоҳи Калифорния Риверсайд дохил мешаванд, ки барои анод на графит қумро истифода мебарад, ки ба батареяе оварда мерасонад, ки аз стандарти саноат се маротиба пурқувваттар аст.