ಹೊಸ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲಾಧಾರ: ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಮತ್ತು ತತ್ವವನ್ನು ಓದಿ

ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯ ರೀತಿಯ ಪುನರ್ಭರ್ತಿ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಬ್ಯಾಟರಿಯಾಗಿದ್ದು, ಅದರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಧನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ನಡುವಿನ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳ ವಲಸೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ. ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆ, ದೀರ್ಘಾಯುಷ್ಯ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಸ್ವಯಂ-ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ದರದ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅವುಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹನಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಕೆಲಸದ ತತ್ವವು ಧನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ನಡುವಿನ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳ ವಲಸೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ. ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳು ಧನಾತ್ಮಕ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತವೆ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಲಿಥಿಯಂ ಕೋಬಾಲ್ಟೇಟ್ನಂತಹ ಆಕ್ಸೈಡ್), ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಋಣಾತ್ಮಕ ವಸ್ತು (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಇಂಗಾಲದ ವಸ್ತು) ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಋಣಾತ್ಮಕ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಮೂಲಕ ಧನಾತ್ಮಕ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ, ಪ್ರಸ್ತುತ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಬಾಹ್ಯ ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಕೆಲಸ ಮಾಡಲು ಚಾಲನೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತತ್ವವನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಹಂತಗಳಾಗಿ ಸರಳೀಕರಿಸಬಹುದು:

1. ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ಬಾಹ್ಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ತಟಸ್ಥವಾಗಿರಲು, ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊರಕ್ಕೆ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಲು ಒತ್ತಾಯಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಂಡಿರುವ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳು ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಕ್ಕೆ ಆಕರ್ಷಿತವಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಮೂಲಕ ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ರೀತಿಯಾಗಿ, ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಪುನಃ ತುಂಬಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ.

2. ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವಾಗ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಬಾಹ್ಯ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮೂಲಕ ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಕ್ಕೆ ಹಿಂತಿರುಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ, ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾಗಿರುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಮೂಲಕ ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಕ್ಕೆ ಹಿಂತಿರುಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಲಿಥಿಯಂ ಸಂಯುಕ್ತದ ರಚನೆಯನ್ನು ಪುನಃಸ್ಥಾಪಿಸಲು ಕಡಿತ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸಲು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

3. ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಇದು ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಬೆನ್ನಟ್ಟುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ, ಈ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯ ಸಂಗ್ರಹಣೆ ಮತ್ತು ಬಿಡುಗಡೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಹಲವಾರು ಹಂತಗಳ ಮೂಲಕ ಸಾಗಿದೆ. 1970 ರ ದಶಕದ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ, ಲಿಥಿಯಂ ಲೋಹದ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಮೊದಲು ಪರಿಚಯಿಸಲಾಯಿತು, ಆದರೆ ಲಿಥಿಯಂ ಲೋಹದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಚಟುವಟಿಕೆ ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷತೆಯ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿಂದಾಗಿ, ಅವುಗಳ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿ ಸೀಮಿತವಾಗಿತ್ತು. ತರುವಾಯ, ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಹಿನಿಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿ ಮಾರ್ಪಟ್ಟಿವೆ, ಇದು ಲಿಥಿಯಂ ಲೋಹದ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಸುರಕ್ಷತಾ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಲೋಹವಲ್ಲದ ಲಿಥಿಯಂ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಧನಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳಂತೆ ಬಳಸುತ್ತದೆ. 1990 ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ, ಲಿಥಿಯಂ ಪಾಲಿಮರ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಕಾಣಿಸಿಕೊಂಡವು, ಪಾಲಿಮರ್ ಜೆಲ್ಗಳನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ಗಳಾಗಿ ಬಳಸಿ, ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಸುರಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಿತು. ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಲಿಥಿಯಂ-ಸಲ್ಫರ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಮತ್ತು ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಂತಹ ಹೊಸ ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು ಸಹ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೊಳ್ಳುತ್ತಿವೆ.

ಪ್ರಸ್ತುತ, ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಇನ್ನೂ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಬುದ್ಧ ಬ್ಯಾಟರಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ. ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆ, ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಜೀವನ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಸ್ವಯಂ-ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ದರವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಮೊಬೈಲ್ ಫೋನ್‌ಗಳು, ನೋಟ್‌ಬುಕ್ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ಗಳು, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಲಿಥಿಯಂ ಪಾಲಿಮರ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ತೆಳುವಾದ ವಿನ್ಯಾಸದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ ತೆಳುವಾದ ಮತ್ತು ಹಗುರವಾದ ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ವೈರ್‌ಲೆಸ್ ಹೆಡ್‌ಫೋನ್‌ಗಳಂತಹ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಚೀನಾ ಗಮನಾರ್ಹ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದೆ. ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ವಿಶ್ವದ ಅತಿದೊಡ್ಡ ಉತ್ಪಾದಕರು ಮತ್ತು ಗ್ರಾಹಕರು ಚೀನಾ. ಚೀನಾದ ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿ ಉದ್ಯಮ ಸರಪಳಿಯು ಪೂರ್ಣಗೊಂಡಿದೆ, ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳ ಸಂಗ್ರಹದಿಂದ ಬ್ಯಾಟರಿ ತಯಾರಿಕೆಯವರೆಗೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣದ ಮತ್ತು ತಾಂತ್ರಿಕ ಬಲವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಚೀನಾದ ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿ ಕಂಪನಿಗಳು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಅಭಿವೃದ್ಧಿ, ಉತ್ಪಾದನಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಮಾರುಕಟ್ಟೆ ಪಾಲುಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿವೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿ ಉದ್ಯಮದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಮತ್ತು ನಾವೀನ್ಯತೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸಲು ಚೀನಾ ಸರ್ಕಾರವು ಬೆಂಬಲ ನೀತಿಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಿದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳಂತಹ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಪ್ರಮುಖ ಶಕ್ತಿ ಪರಿಹಾರವಾಗಿದೆ.