Okuta igun ti agbara titun: Ka idagbasoke ati ilana ti awọn batiri litiumu

Awọn batiri litiumu jẹ iru ti o wọpọ ti batiri gbigba agbara ti iṣesi elekitirokimii da lori ijira ti awọn ions litiumu laarin awọn amọna rere ati odi. Awọn batiri litiumu ni awọn anfani ti iwuwo agbara giga, igbesi aye gigun ati oṣuwọn isọkuro kekere, nitorinaa wọn lo pupọ ni ọpọlọpọ awọn ẹrọ itanna ati awọn ọkọ ina.

Ilana iṣẹ ti awọn batiri litiumu da lori ijira ti awọn ions litiumu laarin awọn amọna rere ati odi. Lakoko ilana gbigba agbara, awọn ions lithium ni a tu silẹ lati inu ohun elo rere (nigbagbogbo ohun oxide gẹgẹbi lithium cobaltate), kọja nipasẹ elekitiroti, ati lẹhinna fi sii sinu ohun elo odi (nigbagbogbo ohun elo erogba). Lakoko ilana itusilẹ, awọn ions litiumu ti yapa kuro ninu ohun elo odi ati gbe nipasẹ elekitiroti si ohun elo rere, ti n ṣe lọwọlọwọ ati agbara itanna, eyiti o mu ohun elo ita lati ṣiṣẹ.

Ilana iṣẹ ti awọn batiri lithium le jẹ irọrun si awọn igbesẹ wọnyi:

1. Lakoko ilana gbigba agbara, elekiturodu odi ti batiri litiumu yoo fa awọn elekitironi ita. Ni ibere lati wa ni didoju itanna, elekiturodu rere yoo fi agbara mu lati tu awọn elekitironi si ita, ati awọn ions lithium ti o padanu elekitironi yoo ni ifamọra si elekiturodu odi ati gbe nipasẹ elekitiroti si elekiturodu odi. Ni ọna yi, awọn odi elekiturodu replenishes elekitironi ati ki o fipamọ litiumu ions.

2. Nigbati o ba njade, awọn elekitironi pada si elekiturodu rere nipasẹ itagbangba ita, ati awọn ions litiumu tun yọ kuro ninu ohun elo elekiturodu odi, dasile agbara itanna ti o fipamọ sinu ilana, ati gbigbe pada si elekiturodu rere nipasẹ elekitiroti, ati awọn elekitironi ti wa ni idapo lati kopa ninu idasi idinku lati mu pada ọna ti agbo litiumu.

3. Ninu ilana ti idiyele ati idasilẹ, ni otitọ, o jẹ ilana ti awọn ions lithium lepa awọn elekitironi, lakoko eyiti ipamọ ati itusilẹ ti agbara itanna ti waye.

Idagbasoke ti awọn batiri lithium ti lọ nipasẹ awọn ipele pupọ. Ni ibẹrẹ awọn ọdun 1970, awọn batiri irin litiumu ni a kọkọ ṣafihan, ṣugbọn nitori iṣẹ ṣiṣe giga ati awọn ọran aabo ti irin lithium, ipari ohun elo wọn ni opin. Lẹhinna, awọn batiri lithium-ion ti di imọ-ẹrọ akọkọ, eyiti o nlo awọn agbo ogun litiumu ti kii ṣe irin bi awọn ohun elo elekiturodu rere lati yanju iṣoro ailewu ti awọn batiri irin litiumu. Ni awọn ọdun 1990, awọn batiri polima litiumu farahan, lilo awọn gels polima bi awọn elekitiroti, imudarasi aabo ati iwuwo agbara ti awọn batiri. Ni awọn ọdun aipẹ, awọn imọ-ẹrọ batiri litiumu tuntun bii awọn batiri litiumu-sulfur ati awọn batiri litiumu ipinlẹ ti o lagbara ti tun ti dagbasoke.

Ni lọwọlọwọ, awọn batiri lithium-ion tun jẹ lilo ti o wọpọ julọ ati imọ-ẹrọ batiri ti o dagba julọ. O ni iwuwo agbara ti o ga, igbesi aye gigun gigun ati oṣuwọn idasilẹ ti ara ẹni kekere, ati pe o lo pupọ ni awọn foonu alagbeka, awọn kọnputa ajako, awọn ọkọ ina ati awọn aaye miiran. Ni afikun, awọn batiri polima litiumu tun jẹ lilo pupọ ni awọn aaye bii tinrin ati awọn ẹrọ ina ati awọn agbekọri alailowaya, nitori iwuwo agbara giga wọn ati awọn abuda apẹrẹ tinrin.

Ilu China ti ni ilọsiwaju iyalẹnu ni aaye ti awọn batiri lithium. Orile-ede China jẹ ọkan ninu awọn olupilẹṣẹ nla julọ ni agbaye ati awọn alabara ti awọn batiri lithium. Pq ile-iṣẹ batiri litiumu ti China ti pari, lati rira ohun elo aise si iṣelọpọ batiri ni iwọn kan ati agbara imọ-ẹrọ. Awọn ile-iṣẹ batiri litiumu ti China ti ṣe ilọsiwaju pataki ni iwadii imọ-ẹrọ ati idagbasoke, agbara iṣelọpọ ati ipin ọja. Ni afikun, ijọba Ilu Ṣaina tun ti ṣafihan lẹsẹsẹ awọn eto imulo atilẹyin lati ṣe iwuri fun idagbasoke ati isọdọtun ti ile-iṣẹ batiri lithium. Awọn batiri litiumu ti di ojutu agbara pataki ni awọn agbegbe bii awọn ẹrọ itanna ati awọn ọkọ ina.