La bazŝtono de nova energio: Legu la evoluon kaj principon de litiaj kuirilaroj

Litiaj baterioj estas ofta speco de reŝargebla baterio, kies elektrokemia reago baziĝas sur la migrado de litiojonoj inter la pozitivaj kaj negativaj elektrodoj. Litio-kuirilaroj havas la avantaĝojn de alta energia denseco, longa vivo kaj malalta mem-malŝarĝa indico, do ili estas vaste uzataj en diversaj elektronikaj aparatoj kaj elektraj veturiloj.

La funkcia principo de litiaj kuirilaroj baziĝas sur la migrado de litiaj jonoj inter la pozitivaj kaj negativaj elektrodoj. Dum la ŝarĝoprocezo, litiojonoj estas liberigitaj de la pozitiva materialo (kutime oksido kiel ekzemple litiokobaltato), pasas tra la elektrolito, kaj tiam estas enigitaj en la negativan materialon (kutime karbonmaterialo). Dum la malŝarĝa procezo, litiaj jonoj estas apartigitaj de la negativa materialo kaj moviĝas tra la elektrolito al la pozitiva materialo, generante kurenton kaj elektran energion, kiu pelas la eksteran ekipaĵon labori.

La funkcia principo de litiaj kuirilaroj povas esti simpligita en la sekvajn paŝojn:

1. Dum la ŝarĝa procezo, la negativa elektrodo de la litia baterio sorbos eksterajn elektronojn. Por resti elektre neŭtrala, la pozitiva elektrodo estos devigita liberigi elektronojn al la ekstero, kaj la litiojonoj kiuj perdis elektronojn estos altiritaj al la negativa elektrodo kaj moviĝos tra la elektrolito al la negativa elektrodo. Tiamaniere, la negativa elektrodo replenigas elektronojn kaj stokas litiajn jonojn.

2. Al la malŝarĝo, la elektronoj revenas al la pozitiva elektrodo tra la ekstera cirkvito, kaj la litiaj jonoj ankaŭ estas forigitaj de la negativa elektroda materialo, liberigante la stokitan elektran energion en la procezo, kaj moviĝante reen al la pozitiva elektrodo tra la elektrolito, kaj la elektronoj estas kombinitaj por partopreni en la redukta reago por restarigi la strukturon de la litia komponaĵo.

3. En la procezo de ŝarĝo kaj malŝarĝo, fakte, ĝi estas la procezo de litiaj jonoj postkuranta elektronojn, dum kiu la stokado kaj liberigo de elektra energio estas atingita.

La disvolviĝo de litiaj baterioj trapasis plurajn stadiojn. En la fruaj 1970-aj jaroj, litiometalaj baterioj unue estis lanĉitaj, sed pro la alta agado kaj sekurecproblemoj de litiometalo, ilia aplikiĝkampo estis limigita. Poste, litio-jonaj kuirilaroj fariĝis la ĉefa teknologio, kiu uzas nemetalajn litiajn komponaĵojn kiel pozitivajn elektrodajn materialojn por solvi la sekurecan problemon de litiaj metalaj kuirilaroj. En la 1990-aj jaroj aperis litio-polimerbaterioj, uzante polimerĝelojn kiel elektrolitojn, plibonigante la sekurecon kaj energian densecon de baterioj. En la lastaj jaroj, novaj litiaj baterioteknologioj kiel ekzemple litio-sulfuraj baterioj kaj solidsubstancaj litiobaterioj ankaŭ disvolviĝis.

Nuntempe, litio-jonaj baterioj daŭre estas la plej ofte uzata kaj plej matura kuirilaro teknologio. Ĝi havas altan energian densecon, longan ciklan vivon kaj malaltan mem-malŝarĝan indicon, kaj estas vaste uzata en poŝtelefonoj, tekkomputiloj, elektraj veturiloj kaj aliaj kampoj. Krome, litiaj polimeraj kuirilaroj ankaŭ estas vaste uzataj en kampoj kiel maldikaj kaj malpezaj aparatoj kaj sendrataj aŭdiloj, pro sia alta energidenseco kaj maldikaj dezajnokarakterizaĵoj.

Ĉinio faris rimarkindan progreson en la kampo de litiaj kuirilaroj. Ĉinio estas unu el la plej grandaj produktantoj kaj konsumantoj de litiaj kuirilaroj en la mondo. La ĉeno de la industria ĉeno de litio-baterio de Ĉinio estas kompleta, de akiro de krudmaterialoj ĝis fabrikado de kuirilaroj havas certan skalon kaj teknikan forton. Ĉinaj kompanioj pri litio-baterio faris gravan progreson en teknologia esplorado kaj disvolviĝo, produktadkapablo kaj merkatparto. Krome, la ĉina registaro ankaŭ enkondukis serion da subtenaj politikoj por kuraĝigi la disvolviĝon kaj novigon de la industrio de litio-baterio. Litiaj baterioj fariĝis grava energia solvo en areoj kiel elektronikaj aparatoj kaj elektraj veturiloj.