Асоси энергияи нав: Таҳия ва принсипи батареяҳои литийиро хонед

Батареяҳои литий як навъи маъмули батареяи барқгиранда мебошанд, ки реаксияи электрохимиявии он ба муҳоҷирати ионҳои литий байни электродҳои мусбат ва манфӣ асос ёфтааст. Батареяҳои литий бартариҳои зичии баланди энергия, умри дароз ва суръати пасти худидоракунӣ доранд, аз ин рӯ онҳо дар дастгоҳҳои гуногуни электронӣ ва мошинҳои барқӣ васеъ истифода мешаванд.

Принсипи кори батареяҳои литий ба муҳоҷирати ионҳои литий байни электродҳои мусбат ва манфӣ асос ёфтааст. Дар ҷараёни пуркунӣ, ионҳои литий аз маводи мусбат (одатан оксид ба монанди кобальтати литий) озод мешаванд, аз электролит мегузаранд ва сипас ба маводи манфӣ (одатан маводи карбон) дохил карда мешаванд. Дар ҷараёни разряд ионҳои литий аз маводи манфӣ ҷудо шуда, тавассути электролит ба маводи мусбат ҳаракат мекунанд ва энергияи ҷорӣ ва барқро тавлид мекунанд, ки таҷҳизоти беруниро ба кор медарорад.

Принсипи кори батареяҳои литий метавонад ба марҳилаҳои зерин содда карда шавад:

1. Дар ҷараёни пуркунии барқ, электроди манфии батареяи литий электронҳои берунаро ба худ мегирад. Барои аз ҷиҳати барқ ​​бетараф мондан, электроди мусбат маҷбур мешавад, ки электронҳоро ба берун раҳо кунад ва ионҳои литий, ки электронҳои худро гум кардаанд, ба электроди манфӣ ҷалб карда, тавассути электролит ба электроди манфӣ ҳаракат мекунанд. Бо ин роҳ, электроди манфӣ электронҳоро пур мекунад ва ионҳои литийро нигоҳ медорад.

2. Ҳангоми холӣ кардан, электронҳо тавассути занҷири беруна ба электроди мусбӣ бармегарданд ва ионҳои литий низ аз маводи электроди манфӣ хориҷ карда, энергияи электрикии захирашударо дар раванд озод мекунанд ва тавассути электролит ба электроди мусбат бармегарданд, ва электронҳо барои иштирок дар реаксияи коҳиш барои барқарор кардани сохтори пайвастагии литий муттаҳид мешаванд.

3. Дар чараёни заряд ва разряд, дар хакикат ин процесси ионхои литий аз таъкиби электронхо мебошад, ки дар рафти он нигох доштан ва баровардани энергияи электр ба даст меояд.

Ташаккули батареяҳои литий аз якчанд марҳила гузашт. Дар аввали солҳои 1970-ум, батареяҳои металлии литий бори аввал ҷорӣ карда шуданд, аммо аз сабаби фаъолияти баланд ва масъалаҳои бехатарии металли литий, доираи татбиқи онҳо маҳдуд буд. Баъдан, батареяҳои литий-ион ба технологияи асосӣ табдил ёфтанд, ки пайвастагиҳои литийи ғайриметалиро ҳамчун маводи электроди мусбат барои ҳалли мушкилоти бехатарии батареяҳои литийии металлӣ истифода мебаранд. Дар солҳои 1990-ум, батареяҳои полимерии литий пайдо шуданд, ки гелҳои полимериро ҳамчун электролитҳо истифода бурда, бехатарӣ ва зичии энергетикии батареяҳоро беҳтар карданд. Дар солҳои охир, технологияҳои нави батареяҳои литийӣ, аз қабили батареяҳои литий-сулфур ва батареяҳои литийии сахт инкишоф меёбанд.

Дар айни замон, батареяҳои литий-ион ҳамчун технологияи маъмултарини батарея истифода мешаванд. Он дорои зичии баланди энергия, мӯҳлати тӯлонӣ ва суръати пасти худидоракунӣ мебошад ва дар телефонҳои мобилӣ, компютерҳои ноутбук, мошинҳои барқӣ ва дигар соҳаҳо васеъ истифода мешавад. Илова бар ин, батареяҳои полимерии литий низ бо сабаби зичии баланди энергия ва хусусиятҳои тарроҳии борик дар чунин соҳаҳо ба монанди дастгоҳҳои борик ва сабук ва гӯшмонакҳои бесим истифода мешаванд.

Чин дар соҳаи батареяҳои литий ба пешрафти назаррас ноил гардид. Чин яке аз бузургтарин истеҳсолкунандагон ва истеъмолкунандагони батареяҳои литий дар ҷаҳон аст. Занҷири саноати батареяи литийи Чин пурра аст, аз хариди ашёи хом то истеҳсоли батарея дорои миқёси муайян ва қувваи техникӣ мебошад. Ширкатҳои батареяи литийии Чин дар пажӯҳиш ва рушди технологӣ, иқтидори истеҳсолӣ ва ҳиссаи бозор ба пешрафти муҳим ноил шудаанд. Илова бар ин, ҳукумати Чин инчунин як қатор сиёсати дастгирӣро барои ҳавасмандгардонии рушд ва навоварии саноати батареяи литий ҷорӣ кардааст. Батареяҳои литийӣ як ҳалли асосии энергетикӣ дар соҳаҳое ба монанди дастгоҳҳои электронӣ ва мошинҳои барқӣ шудаанд.