नयाँ ऊर्जाको आधारशिला: लिथियम ब्याट्रीको विकास र सिद्धान्त पढ्नुहोस्

लिथियम ब्याट्रीहरू एक सामान्य प्रकारको रिचार्जेबल ब्याट्री हो जसको इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रिया सकारात्मक र नकारात्मक इलेक्ट्रोडहरू बीच लिथियम आयनहरूको माइग्रेसनमा आधारित हुन्छ। लिथियम ब्याट्रीहरूमा उच्च ऊर्जा घनत्व, लामो जीवन र कम आत्म-डिस्चार्ज दरको फाइदाहरू छन्, त्यसैले तिनीहरू विभिन्न इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरू र विद्युतीय सवारी साधनहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

लिथियम ब्याट्री को कार्य सिद्धान्त सकारात्मक र नकारात्मक इलेक्ट्रोड बीच लिथियम आयन को माइग्रेसन मा आधारित छ। चार्ज गर्ने प्रक्रियाको क्रममा, लिथियम आयनहरू सकारात्मक सामग्री (सामान्यतया लिथियम कोबाल्टेट जस्ता अक्साइड) बाट रिलिज हुन्छन्, इलेक्ट्रोलाइटबाट जान्छ, र त्यसपछि नकारात्मक सामग्री (सामान्यतया कार्बन सामग्री) मा घुसाइन्छ। डिस्चार्ज प्रक्रियाको क्रममा, लिथियम आयनहरू नकारात्मक सामग्रीबाट अलग हुन्छन् र इलेक्ट्रोलाइट मार्फत सकारात्मक सामग्रीमा सर्छ, वर्तमान र विद्युतीय ऊर्जा उत्पन्न गर्दछ, जसले बाह्य उपकरणहरूलाई काम गर्न चलाउँछ।

लिथियम ब्याट्रीको कार्य सिद्धान्त निम्न चरणहरूमा सरलीकृत गर्न सकिन्छ:

1. चार्ज गर्ने प्रक्रियाको क्रममा, लिथियम ब्याट्रीको नकारात्मक इलेक्ट्रोडले बाह्य इलेक्ट्रोनहरू अवशोषित गर्नेछ। विद्युतीय रूपमा तटस्थ रहनको लागि, सकारात्मक इलेक्ट्रोडलाई बाहिरबाट इलेक्ट्रोनहरू छोड्न बाध्य पारिनेछ, र इलेक्ट्रोनहरू गुमाएको लिथियम आयनहरू नकारात्मक इलेक्ट्रोडमा आकर्षित हुनेछन् र इलेक्ट्रोलाइटबाट नकारात्मक इलेक्ट्रोडमा सर्नेछन्। यस तरिकाले, नकारात्मक इलेक्ट्रोडले इलेक्ट्रोनहरू भर्छ र लिथियम आयनहरू भण्डार गर्दछ।

2. डिस्चार्ज गर्दा, इलेक्ट्रोनहरू बाह्य सर्किट मार्फत सकारात्मक इलेक्ट्रोडमा फर्किन्छन्, र लिथियम आयनहरू पनि नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रीबाट हटाइन्छ, प्रक्रियामा भण्डारण गरिएको विद्युतीय ऊर्जालाई रिलिज गर्दै, र इलेक्ट्रोलाइट मार्फत सकारात्मक इलेक्ट्रोडमा फर्किन्छ, र इलेक्ट्रोनहरू लिथियम कम्पाउन्डको संरचना पुनर्स्थापना गर्न घटाउने प्रतिक्रियामा भाग लिनको लागि संयुक्त हुन्छन्।

3. चार्ज र डिस्चार्जको प्रक्रियामा, वास्तवमा, यो लिथियम आयनहरू इलेक्ट्रोनहरू पछ्याउने प्रक्रिया हो, जसको अवधिमा विद्युत ऊर्जाको भण्डारण र रिलीज प्राप्त हुन्छ।

लिथियम ब्याट्री को विकास धेरै चरणहरु मा गएको छ। प्रारम्भिक 1970 मा, लिथियम धातु ब्याट्रीहरू पहिलो पटक पेश गरिएको थियो, तर लिथियम धातुको उच्च गतिविधि र सुरक्षा समस्याहरूको कारण, तिनीहरूको आवेदन दायरा सीमित थियो। पछि, लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू मुख्यधारा प्रविधि भएका छन्, जसले लिथियम धातु ब्याट्रीहरूको सुरक्षा समस्या समाधान गर्न सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रीको रूपमा गैर-धातु लिथियम यौगिकहरू प्रयोग गर्दछ। 1990 को दशकमा, लिथियम पोलिमर ब्याट्रीहरू देखा पर्‍यो, बहुलक जेलहरूलाई इलेक्ट्रोलाइटको रूपमा प्रयोग गर्दै, ब्याट्रीहरूको सुरक्षा र ऊर्जा घनत्व सुधार गर्दै। हालैका वर्षहरूमा, लिथियम-सल्फर ब्याट्रीहरू र ठोस-स्टेट लिथियम ब्याट्रीहरू जस्ता नयाँ लिथियम ब्याट्री प्रविधिहरू पनि विकास भइरहेको छ।

हाल, लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू अझै पनि सबैभन्दा सामान्य रूपमा प्रयोग हुने र सबैभन्दा परिपक्व ब्याट्री प्रविधि हो। यसमा उच्च ऊर्जा घनत्व, लामो चक्र जीवन र कम आत्म-डिस्चार्ज दर छ, र व्यापक रूपमा मोबाइल फोन, नोटबुक कम्प्युटर, विद्युतीय सवारी साधन र अन्य क्षेत्रहरूमा प्रयोग गरिन्छ। थप रूपमा, लिथियम पोलिमर ब्याट्रीहरू पातलो र हल्का यन्त्रहरू र ताररहित हेडफोनहरू जस्ता क्षेत्रहरूमा पनि व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ, तिनीहरूको उच्च ऊर्जा घनत्व र पातलो डिजाइन विशेषताहरूको कारण।

चीनले लिथियम ब्याट्रीको क्षेत्रमा उल्लेखनीय प्रगति गरेको छ। चीन लिथियम ब्याट्रीको विश्वको सबैभन्दा ठूलो उत्पादक र उपभोक्ता मध्ये एक हो। चीनको लिथियम ब्याट्री उद्योग श्रृंखला पूरा भएको छ, कच्चा माल खरिददेखि ब्याट्री निर्माणको लागि निश्चित मात्रा र प्राविधिक शक्ति छ। चीनका लिथियम ब्याट्री कम्पनीहरूले प्रविधि अनुसन्धान र विकास, उत्पादन क्षमता र बजार साझेदारीमा महत्त्वपूर्ण प्रगति गरेका छन्। थप रूपमा, चिनियाँ सरकारले लिथियम ब्याट्री उद्योगको विकास र नवीनतालाई प्रोत्साहित गर्न समर्थन नीतिहरूको श्रृंखला पनि ल्याएको छ। लिथियम ब्याट्रीहरू इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरू र विद्युतीय सवारीहरू जस्ता क्षेत्रहरूमा एक प्रमुख ऊर्जा समाधान भएको छ।