Guri i themelit të energjisë së re: Lexoni zhvillimin dhe parimin e baterive të litiumit

Bateritë e litiumit janë një lloj i zakonshëm i baterive të ringarkueshme, reagimi elektrokimik i së cilës bazohet në migrimin e joneve të litiumit midis elektrodave pozitive dhe negative. Bateritë e litiumit kanë avantazhet e densitetit të lartë të energjisë, jetëgjatësisë dhe shkallës së ulët të vetëshkarkimit, kështu që ato përdoren gjerësisht në pajisje të ndryshme elektronike dhe automjete elektrike.

Parimi i funksionimit të baterive të litiumit bazohet në migrimin e joneve të litiumit midis elektrodave pozitive dhe negative. Gjatë procesit të karikimit, jonet e litiumit çlirohen nga materiali pozitiv (zakonisht një oksid siç është kobaltati i litiumit), kalojnë përmes elektrolitit dhe më pas futen në materialin negativ (zakonisht një material karboni). Gjatë procesit të shkarkimit, jonet e litiumit ndahen nga materiali negativ dhe lëvizin përmes elektrolitit drejt materialit pozitiv, duke gjeneruar rrymë dhe energji elektrike, e cila i shtyn pajisjet e jashtme në punë.

Parimi i funksionimit të baterive të litiumit mund të thjeshtohet në hapat e mëposhtëm:

1. Gjatë procesit të karikimit, elektroda negative e baterisë së litiumit do të thithë elektronet e jashtme. Në mënyrë që të mbetet elektrikisht neutrale, elektroda pozitive do të detyrohet të lëshojë elektrone nga jashtë, dhe jonet e litiumit që kanë humbur elektronet do të tërhiqen nga elektroda negative dhe do të lëvizin përmes elektrolitit në elektrodën negative. Në këtë mënyrë, elektroda negative plotëson elektronet dhe ruan jonet e litiumit.

2. Gjatë shkarkimit, elektronet kthehen në elektrodën pozitive përmes qarkut të jashtëm, dhe jonet e litiumit gjithashtu hiqen nga materiali i elektrodës negative, duke liruar energjinë elektrike të ruajtur në proces dhe duke u kthyer përsëri në elektrodën pozitive përmes elektrolitit. dhe elektronet kombinohen për të marrë pjesë në reaksionin e reduktimit për të rivendosur strukturën e përbërjes së litiumit.

3. Në procesin e ngarkimit dhe shkarkimit, në fakt është procesi i ndjekjes së elektroneve të joneve të litiumit, gjatë të cilit arrihet ruajtja dhe çlirimi i energjisë elektrike.

Zhvillimi i baterive të litiumit ka kaluar nëpër faza të shumta. Në fillim të viteve 1970, bateritë metalike të litiumit u prezantuan për herë të parë, por për shkak të aktivitetit të lartë dhe çështjeve të sigurisë së metalit litium, fusha e aplikimit të tyre ishte e kufizuar. Më pas, bateritë litium-jon janë bërë teknologjia kryesore, e cila përdor përbërjet jometalike të litiumit si materiale elektrodë pozitive për të zgjidhur problemin e sigurisë së baterive metalike të litiumit. Në vitet 1990, u shfaqën bateritë polimer litium, duke përdorur xhel polimer si elektrolite, duke përmirësuar sigurinë dhe densitetin e energjisë së baterive. Vitet e fundit, teknologjitë e reja të baterive të litiumit si bateritë litium-squfuri dhe bateritë e litiumit në gjendje të ngurtë janë zhvilluar gjithashtu.

Aktualisht, bateritë litium-jon janë ende teknologjia më e përdorur dhe më e pjekur e baterive. Ka densitet të lartë energjie, jetëgjatësi të gjatë cikli dhe shkallë të ulët të vetëshkarkimit, dhe përdoret gjerësisht në telefonat celularë, kompjuterët fletore, automjetet elektrike dhe fusha të tjera. Përveç kësaj, bateritë e polimerit të litiumit përdoren gjithashtu gjerësisht në fusha të tilla si pajisjet e holla dhe të lehta dhe kufjet me valë, për shkak të densitetit të lartë të energjisë dhe karakteristikave të hollë të dizajnit.

Kina ka bërë përparim të jashtëzakonshëm në fushën e baterive të litiumit. Kina është një nga prodhuesit dhe konsumatorët më të mëdhenj në botë të baterive të litiumit. Zinxhiri i industrisë së baterive të litiumit në Kinë është i plotë, nga prokurimi i lëndëve të para deri te prodhimi i baterive ka një shkallë të caktuar dhe forcë teknike. Kompanitë kineze të baterive të litiumit kanë bërë përparim të rëndësishëm në kërkimin dhe zhvillimin e teknologjisë, kapacitetin e prodhimit dhe pjesën e tregut. Përveç kësaj, qeveria kineze ka prezantuar gjithashtu një sërë politikash mbështetëse për të inkurajuar zhvillimin dhe inovacionin e industrisë së baterive të litiumit. Bateritë e litiumit janë bërë një zgjidhje kryesore e energjisë në fusha të tilla si pajisjet elektronike dhe automjetet elektrike.