ພື້ນຖານຂອງພະລັງງານໃຫມ່: ອ່ານການພັດທະນາແລະຫຼັກການຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium

2024-05-07 15:15:01

ແບດເຕີລີ່ lithium ແມ່ນປະເພດທົ່ວໄປຂອງຫມໍ້ໄຟ rechargeable ທີ່ມີປະຕິກິລິຍາ electrochemical ແມ່ນອີງໃສ່ການເຄື່ອນຍ້າຍຂອງ lithium ions ລະຫວ່າງ electrodes ບວກແລະລົບ. ແບດເຕີຣີ້ Lithium ມີຂໍ້ດີຂອງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານສູງ, ຊີວິດຍາວແລະອັດຕາການປ່ອຍຕົວຕົນເອງຕ່ໍາ, ດັ່ງນັ້ນພວກມັນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກຕ່າງໆແລະຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ.

ຫຼັກການການເຮັດວຽກຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium ແມ່ນອີງໃສ່ການເຄື່ອນຍ້າຍຂອງ lithium ions ລະຫວ່າງ electrodes ບວກແລະລົບ. ໃນລະຫວ່າງຂະບວນການສາກໄຟ, lithium ions ຖືກປ່ອຍອອກມາຈາກວັດສະດຸບວກ (ປົກກະຕິແລ້ວເປັນ oxide ເຊັ່ນ lithium cobaltate), ຜ່ານ electrolyte, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນໃສ່ເຂົ້າໄປໃນວັດສະດຸລົບ (ປົກກະຕິແລ້ວເປັນວັດສະດຸກາກບອນ). ໃນລະຫວ່າງຂະບວນການໄຫຼ, lithium ions ຖືກແຍກອອກຈາກວັດສະດຸທາງລົບແລະເຄື່ອນຍ້າຍຜ່ານ electrolyte ໄປສູ່ວັດສະດຸບວກ, ຜະລິດກະແສໄຟຟ້າແລະພະລັງງານໄຟຟ້າ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ອຸປະກອນພາຍນອກເຮັດວຽກ.

ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium ສາມາດງ່າຍດາຍເຂົ້າໄປໃນຂັ້ນຕອນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

1. ໃນລະຫວ່າງການສາກໄຟ, electrode ລົບຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium ຈະດູດເອົາເອເລັກໂຕຣນິກພາຍນອກ. ເພື່ອໃຫ້ເປັນກາງໄຟຟ້າ, electrode ໃນທາງບວກຈະຖືກບັງຄັບໃຫ້ປ່ອຍອິເລັກຕອນອອກສູ່ພາຍນອກ, ແລະ lithium ions ທີ່ສູນເສຍເອເລັກໂຕຣນິກຈະຖືກດຶງດູດເອົາ electrode ລົບແລະເຄື່ອນຜ່ານ electrolyte ໄປຫາ electrode ລົບ. ດ້ວຍວິທີນີ້, electrode ລົບຈະຕື່ມອິເລັກຕອນແລະເກັບຮັກສາ lithium ions.

2. ເມື່ອປ່ອຍອອກ, ອິເລັກຕອນກັບຄືນໄປຫາ electrode ບວກໂດຍຜ່ານວົງຈອນພາຍນອກ, ແລະ lithium ion ໄດ້ຖືກໂຍກຍ້າຍອອກຈາກວັດສະດຸ electrode ລົບ, ປ່ອຍພະລັງງານໄຟຟ້າທີ່ເກັບໄວ້ໃນຂະບວນການ, ແລະຍ້າຍກັບຄືນໄປບ່ອນ electrode ໃນທາງບວກໂດຍຜ່ານ electrolyte, ແລະເອເລັກໂຕຣນິກໄດ້ຖືກລວມເຂົ້າກັນເພື່ອເຂົ້າຮ່ວມໃນປະຕິກິລິຍາຫຼຸດລົງເພື່ອຟື້ນຟູໂຄງສ້າງຂອງທາດປະສົມ lithium.

3. ໃນຂະບວນການຮັບຜິດຊອບແລະການໄຫຼ, ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ມັນແມ່ນຂະບວນການຂອງ lithium ions chasing ເອເລັກໂຕຣນິກ, ໃນໄລຍະການເກັບຮັກສາແລະການປ່ອຍຂອງພະລັງງານໄຟຟ້າແມ່ນບັນລຸໄດ້.

ການພັດທະນາຫມໍ້ໄຟ lithium ໄດ້ຜ່ານຫຼາຍຂັ້ນຕອນ. ໃນຕົ້ນຊຸມປີ 1970, ຫມໍ້ໄຟໂລຫະ lithium ໄດ້ຖືກນໍາສະເຫນີຄັ້ງທໍາອິດ, ແຕ່ເນື່ອງຈາກກິດຈະກໍາສູງແລະບັນຫາຄວາມປອດໄພຂອງໂລຫະ lithium, ຂອບເຂດການນໍາໃຊ້ຂອງເຂົາເຈົ້າໄດ້ຖືກຈໍາກັດ. ຕໍ່ມາ, ຫມໍ້ໄຟ lithium-ion ໄດ້ກາຍເປັນເຕັກໂນໂລຢີຕົ້ນຕໍ, ເຊິ່ງໃຊ້ທາດປະສົມ lithium ທີ່ບໍ່ແມ່ນໂລຫະເປັນວັດສະດຸ electrode ໃນທາງບວກເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາຄວາມປອດໄພຂອງຫມໍ້ໄຟໂລຫະ lithium. ໃນຊຸມປີ 1990, ຫມໍ້ໄຟ lithium polymer ປະກົດຂຶ້ນ, ການນໍາໃຊ້ gels polymer ເປັນ electrolytes, ປັບປຸງຄວາມປອດໄພແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານຂອງຫມໍ້ໄຟ. ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ເຕັກໂນໂລຢີຫມໍ້ໄຟ lithium ໃຫມ່ເຊັ່ນ: ຫມໍ້ໄຟ lithium-sulfur ແລະຫມໍ້ໄຟ lithium ແຂງກໍ່ໄດ້ຮັບການພັດທະນາ.

ໃນປັດຈຸບັນ, ແບດເຕີລີ່ lithium-ion ຍັງເປັນເຕັກໂນໂລຢີທີ່ໃຊ້ໃນແບດເຕີຣີ້ທົ່ວໄປທີ່ສຸດແລະເປັນຜູ້ໃຫຍ່ທີ່ສຸດ. ມັນມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານສູງ, ຊີວິດຮອບວຽນຍາວແລະອັດຕາການປ່ອຍຕົວຕົນເອງຕ່ໍາ, ແລະຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນໂທລະສັບມືຖື, ຄອມພິວເຕີໂນດບຸກ, ຍານພາຫະນະໄຟຟ້າແລະຂົງເຂດອື່ນໆ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຫມໍ້ໄຟ lithium polymer ຍັງຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຂົງເຂດເຊັ່ນອຸປະກອນບາງແລະແສງສະຫວ່າງແລະຫູຟັງໄຮ້ສາຍ, ເນື່ອງຈາກຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານສູງແລະຄຸນລັກສະນະການອອກແບບບາງໆ.

ຈີນໄດ້ມີຄວາມຄືບໜ້າຢ່າງເດັ່ນຊັດໃນຂົງເຂດແບັດເຕີຣີ lithium. ຈີນແມ່ນປະເທດໜຶ່ງໃນບັນດາປະເທດຜະລິດແລະຜູ້ບໍລິໂພກແບັດເຕີຣີລີໂທມໃຫຍ່ທີ່ສຸດຂອງໂລກ. ລະບົບຕ່ອງໂສ້ອຸດສາຫະກໍາຫມໍ້ໄຟ lithium ຂອງຈີນແມ່ນສໍາເລັດສົມບູນ, ຈາກການຈັດຊື້ວັດຖຸດິບການຜະລິດຫມໍ້ໄຟມີຂະຫນາດທີ່ແນ່ນອນແລະຄວາມເຂັ້ມແຂງດ້ານວິຊາການ. ບໍລິສັດຫມໍ້ໄຟ lithium ຂອງຈີນໄດ້ມີຄວາມກ້າວຫນ້າທີ່ສໍາຄັນໃນການຄົ້ນຄວ້າແລະການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີ, ຄວາມສາມາດໃນການຜະລິດແລະສ່ວນແບ່ງຕະຫຼາດ. ນອກນີ້, ລັດຖະບານຈີນຍັງໄດ້ນຳໃຊ້ບັນດານະໂຍບາຍສະໜັບສະໜູນເພື່ອຊຸກຍູ້ການພັດທະນາແລະນະວັດຕະກຳຂອງອຸດສາຫະກຳແບັດລີໂທມ. ຫມໍ້ໄຟ Lithium ໄດ້ກາຍເປັນການແກ້ໄຂພະລັງງານທີ່ສໍາຄັນໃນພື້ນທີ່ເຊັ່ນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກແລະຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ.