Ang pundasyon ng bagong enerhiya: Basahin ang pagbuo at prinsipyo ng mga baterya ng lithium

Ang mga lithium na baterya ay isang karaniwang uri ng rechargeable na baterya na ang electrochemical reaction ay batay sa paglipat ng mga lithium ions sa pagitan ng mga positibo at negatibong electrodes. Ang mga baterya ng lithium ay may mga pakinabang ng mataas na density ng enerhiya, mahabang buhay at mababang rate ng paglabas sa sarili, kaya malawak itong ginagamit sa iba't ibang mga elektronikong aparato at mga de-koryenteng sasakyan.

Ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng mga baterya ng lithium ay batay sa paglipat ng mga lithium ions sa pagitan ng positibo at negatibong mga electrodes. Sa panahon ng proseso ng pagsingil, ang mga lithium ions ay inilalabas mula sa positibong materyal (karaniwan ay isang oxide tulad ng lithium cobaltate), dumaan sa electrolyte, at pagkatapos ay ipinasok sa negatibong materyal (karaniwan ay isang carbon material). Sa panahon ng proseso ng paglabas, ang mga lithium ions ay hinihiwalay mula sa negatibong materyal at gumagalaw sa electrolyte patungo sa positibong materyal, na bumubuo ng kasalukuyang at elektrikal na enerhiya, na nagtutulak sa panlabas na kagamitan upang gumana.

Ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng mga baterya ng lithium ay maaaring gawing simple sa mga sumusunod na hakbang:

1. Sa panahon ng proseso ng pagsingil, ang negatibong elektrod ng baterya ng lithium ay sumisipsip ng mga panlabas na electron. Upang manatiling neutral sa kuryente, ang positibong elektrod ay mapipilitang maglabas ng mga electron sa labas, at ang mga lithium ions na nawalan ng mga electron ay maaakit sa negatibong elektrod at lumipat sa electrolyte patungo sa negatibong elektrod. Sa ganitong paraan, ang negatibong elektrod ay nagre-replenishes ng mga electron at nag-iimbak ng mga lithium ions.

2. Kapag naglalabas, ang mga electron ay bumalik sa positibong elektrod sa pamamagitan ng panlabas na circuit, at ang mga lithium ions ay inaalis din mula sa negatibong materyal ng elektrod, na naglalabas ng nakaimbak na enerhiyang elektrikal sa proseso, at lumilipat pabalik sa positibong elektrod sa pamamagitan ng electrolyte, at ang mga electron ay pinagsama upang lumahok sa pagbabawas ng reaksyon upang maibalik ang istraktura ng lithium compound.

3. Sa proseso ng pagsingil at paglabas, sa katunayan, ito ay ang proseso ng mga lithium ions na humahabol sa mga electron, kung saan ang pag-iimbak at paglabas ng elektrikal na enerhiya ay nakakamit.

Ang pagbuo ng mga baterya ng lithium ay dumaan sa maraming yugto. Noong unang bahagi ng 1970s, ang mga baterya ng lithium metal ay unang ipinakilala, ngunit dahil sa mataas na aktibidad at mga isyu sa kaligtasan ng lithium metal, ang saklaw ng kanilang aplikasyon ay limitado. Kasunod nito, ang mga baterya ng lithium-ion ay naging pangunahing teknolohiya, na gumagamit ng mga non-metallic lithium compound bilang mga positibong materyales sa elektrod upang malutas ang problema sa kaligtasan ng mga baterya ng lithium metal. Noong 1990s, lumitaw ang mga baterya ng lithium polymer, gamit ang mga polymer gel bilang mga electrolyte, na nagpapahusay sa kaligtasan at density ng enerhiya ng mga baterya. Sa mga nakalipas na taon, ang mga bagong teknolohiya ng baterya ng lithium tulad ng mga baterya ng lithium-sulfur at mga baterya ng solid-state na lithium ay umuunlad din.

Sa kasalukuyan, ang mga lithium-ion na baterya ay ang pinakakaraniwang ginagamit at pinaka-mature na teknolohiya ng baterya. Ito ay may mataas na densidad ng enerhiya, mahabang cycle ng buhay at mababang self-discharge rate, at malawakang ginagamit sa mga mobile phone, notebook computer, de-kuryenteng sasakyan at iba pang larangan. Bilang karagdagan, ang mga baterya ng lithium polymer ay malawakang ginagamit sa mga larangan tulad ng manipis at magaan na mga aparato at wireless headphone, dahil sa kanilang mataas na density ng enerhiya at manipis na mga katangian ng disenyo.

Ang Tsina ay gumawa ng kapansin-pansing pag-unlad sa larangan ng mga bateryang lithium. Ang China ay isa sa pinakamalaking producer at mamimili ng lithium batteries sa mundo. Ang kadena ng industriya ng baterya ng lithium ng China ay kumpleto, mula sa pagkuha ng hilaw na materyal hanggang sa paggawa ng baterya ay may tiyak na sukat at teknikal na lakas. Ang mga kumpanya ng baterya ng lithium ng China ay gumawa ng mahalagang pag-unlad sa pananaliksik at pagpapaunlad ng teknolohiya, kapasidad ng produksyon at bahagi ng merkado. Bilang karagdagan, ang gobyerno ng China ay nagpakilala din ng isang serye ng mga patakaran sa suporta upang hikayatin ang pag-unlad at pagbabago ng industriya ng baterya ng lithium. Ang mga baterya ng lithium ay naging isang pangunahing solusyon sa enerhiya sa mga lugar tulad ng mga elektronikong aparato at mga de-koryenteng sasakyan.