కొత్త శక్తికి మూలస్తంభం: లిథియం బ్యాటరీల అభివృద్ధి మరియు సూత్రాన్ని చదవండి

లిథియం బ్యాటరీలు ఒక సాధారణ రకం పునర్వినియోగపరచదగిన బ్యాటరీ, దీని ఎలెక్ట్రోకెమికల్ ప్రతిచర్య సానుకూల మరియు ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్‌ల మధ్య లిథియం అయాన్ల వలసపై ఆధారపడి ఉంటుంది. లిథియం బ్యాటరీలు అధిక శక్తి సాంద్రత, దీర్ఘ జీవితం మరియు తక్కువ స్వీయ-ఉత్సర్గ రేటు యొక్క ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంటాయి, కాబట్టి అవి వివిధ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు మరియు ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి.

లిథియం బ్యాటరీల పని సూత్రం సానుకూల మరియు ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య లిథియం అయాన్ల వలసపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఛార్జింగ్ ప్రక్రియలో, లిథియం అయాన్లు సానుకూల పదార్థం నుండి విడుదల చేయబడతాయి (సాధారణంగా లిథియం కోబాల్టేట్ వంటి ఆక్సైడ్), ఎలక్ట్రోలైట్ గుండా వెళుతుంది మరియు తరువాత ప్రతికూల పదార్థం (సాధారణంగా కార్బన్ పదార్థం) లోకి చొప్పించబడతాయి. ఉత్సర్గ ప్రక్రియలో, లిథియం అయాన్లు ప్రతికూల పదార్థం నుండి వేరు చేయబడతాయి మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ ద్వారా సానుకూల పదార్థానికి కదులుతాయి, కరెంట్ మరియు విద్యుత్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తాయి, ఇది బాహ్య పరికరాలను పని చేయడానికి నడిపిస్తుంది.

లిథియం బ్యాటరీల పని సూత్రాన్ని క్రింది దశలుగా సరళీకరించవచ్చు:

1. ఛార్జింగ్ ప్రక్రియలో, లిథియం బ్యాటరీ యొక్క ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ బాహ్య ఎలక్ట్రాన్లను గ్రహిస్తుంది. విద్యుత్ తటస్థంగా ఉండటానికి, సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్ ఎలక్ట్రాన్‌లను బయటికి విడుదల చేయవలసి వస్తుంది మరియు ఎలక్ట్రాన్‌లను కోల్పోయిన లిథియం అయాన్‌లు ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్‌కు ఆకర్షితులవుతాయి మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ ద్వారా ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్‌కు కదులుతాయి. ఈ విధంగా, ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ ఎలక్ట్రాన్లను తిరిగి నింపుతుంది మరియు లిథియం అయాన్లను నిల్వ చేస్తుంది.

2. డిశ్చార్జింగ్ చేసినప్పుడు, ఎలక్ట్రాన్లు బాహ్య సర్క్యూట్ ద్వారా సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్‌కు తిరిగి వస్తాయి మరియు లిథియం అయాన్లు కూడా ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థం నుండి తీసివేయబడతాయి, ప్రక్రియలో నిల్వ చేయబడిన విద్యుత్ శక్తిని విడుదల చేస్తాయి మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ ద్వారా సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్‌కు తిరిగి వెళ్లడం, మరియు లిథియం సమ్మేళనం యొక్క నిర్మాణాన్ని పునరుద్ధరించడానికి తగ్గింపు ప్రతిచర్యలో పాల్గొనడానికి ఎలక్ట్రాన్లు కలుపుతారు.

3. ఛార్జ్ మరియు ఉత్సర్గ ప్రక్రియలో, వాస్తవానికి, ఇది లిథియం అయాన్లు ఎలక్ట్రాన్లను వెంబడించే ప్రక్రియ, ఈ సమయంలో విద్యుత్ శక్తి నిల్వ మరియు విడుదల సాధించబడుతుంది.

లిథియం బ్యాటరీల అభివృద్ధి అనేక దశల్లో సాగింది. 1970ల ప్రారంభంలో, లిథియం మెటల్ బ్యాటరీలు మొదటిసారిగా ప్రవేశపెట్టబడ్డాయి, అయితే లిథియం మెటల్ యొక్క అధిక కార్యాచరణ మరియు భద్రతా సమస్యల కారణంగా, వాటి అప్లికేషన్ పరిధి పరిమితం చేయబడింది. తదనంతరం, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు ప్రధాన స్రవంతి సాంకేతికతగా మారాయి, ఇది లిథియం మెటల్ బ్యాటరీల యొక్క భద్రతా సమస్యను పరిష్కరించడానికి సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాలుగా నాన్-మెటాలిక్ లిథియం సమ్మేళనాలను ఉపయోగిస్తుంది. 1990లలో, లిథియం పాలిమర్ బ్యాటరీలు కనిపించాయి, పాలిమర్ జెల్‌లను ఎలక్ట్రోలైట్‌లుగా ఉపయోగించారు, బ్యాటరీల భద్రత మరియు శక్తి సాంద్రతను మెరుగుపరిచారు. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, లిథియం-సల్ఫర్ బ్యాటరీలు మరియు సాలిడ్-స్టేట్ లిథియం బ్యాటరీలు వంటి కొత్త లిథియం బ్యాటరీ సాంకేతికతలు కూడా అభివృద్ధి చెందాయి.

ప్రస్తుతం, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు ఇప్పటికీ అత్యంత సాధారణంగా ఉపయోగించే మరియు అత్యంత పరిణతి చెందిన బ్యాటరీ సాంకేతికత. ఇది అధిక శక్తి సాంద్రత, సుదీర్ఘ చక్రం జీవితం మరియు తక్కువ స్వీయ-ఉత్సర్గ రేటును కలిగి ఉంది మరియు మొబైల్ ఫోన్‌లు, నోట్‌బుక్ కంప్యూటర్లు, ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు మరియు ఇతర రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. అదనంగా, లిథియం పాలిమర్ బ్యాటరీలు వాటి అధిక శక్తి సాంద్రత మరియు సన్నని డిజైన్ లక్షణాల కారణంగా సన్నని మరియు తేలికపాటి పరికరాలు మరియు వైర్‌లెస్ హెడ్‌ఫోన్‌లు వంటి రంగాలలో కూడా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.

లిథియం బ్యాటరీల రంగంలో చైనా అద్భుతమైన ప్రగతిని సాధించింది. లిథియం బ్యాటరీలను ప్రపంచంలో అతిపెద్ద ఉత్పత్తిదారులు మరియు వినియోగదారులలో చైనా ఒకటి. చైనా యొక్క లిథియం బ్యాటరీ పరిశ్రమ గొలుసు పూర్తయింది, ముడిసరుకు సేకరణ నుండి బ్యాటరీ తయారీ వరకు నిర్దిష్ట స్థాయి మరియు సాంకేతిక బలం ఉంది. చైనా యొక్క లిథియం బ్యాటరీ కంపెనీలు సాంకేతిక పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి, ఉత్పత్తి సామర్థ్యం మరియు మార్కెట్ వాటాలో ముఖ్యమైన పురోగతిని సాధించాయి. అదనంగా, చైనా ప్రభుత్వం లిథియం బ్యాటరీ పరిశ్రమ అభివృద్ధి మరియు ఆవిష్కరణలను ప్రోత్సహించడానికి అనేక మద్దతు విధానాలను కూడా ప్రవేశపెట్టింది. ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు మరియు ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు వంటి రంగాలలో లిథియం బ్యాటరీలు ప్రధాన శక్తి పరిష్కారంగా మారాయి.