Краевугольны камень новай энергіі: прачытайце пра распрацоўку і прынцып літыевых батарэй

Літыевыя батарэі — гэта распаўсюджаны тып акумулятарных батарэй, электрахімічная рэакцыя якіх заснавана на міграцыі іонаў літыя паміж станоўчым і адмоўным электродамі. Літыевыя батарэі маюць такія перавагі, як высокая шчыльнасць энергіі, працяглы тэрмін службы і нізкі ўзровень самаразраду, таму яны шырока выкарыстоўваюцца ў розных электронных прыладах і электрамабілях.

Прынцып працы літыевых акумулятараў заснаваны на міграцыі іонаў літыя паміж станоўчым і адмоўным электродамі. Падчас працэсу зарадкі іоны літыя вызваляюцца з станоўчага матэрыялу (звычайна аксіду, напрыклад, кобальтату літыя), праходзяць праз электраліт, а затым уводзяць у адмоўны матэрыял (звычайна вугляродны матэрыял). Падчас працэсу разрадкі іоны літыя аддзяляюцца ад адмоўнага матэрыялу і рухаюцца праз электраліт да станоўчага матэрыялу, генеруючы ток і электрычную энергію, якія прыводзяць у працу знешняе абсталяванне.

Прынцып працы літыевых акумулятараў можна спрасціць наступнымі крокамі:

1. Падчас зарадкі адмоўны электрод літыевай батарэі паглынае знешнія электроны. Каб заставацца электрычна нейтральным, дадатны электрод вымушаны вызваляць электроны вонкі, а іоны літыя, якія страцілі электроны, прыцягваюцца да адмоўнага электрода і рухаюцца праз электраліт да адмоўнага электрода. Такім чынам, адмоўны электрод папаўняе электроны і захоўвае іоны літыя.

2. Пры разрадцы электроны вяртаюцца да дадатнага электрода праз знешні ланцуг, а іоны літыя таксама выдаляюцца з матэрыялу адмоўнага электрода, вызваляючы назапашаную электрычную энергію ў працэсе, і вяртаюцца да дадатнага электрода праз электраліт, і электроны аб'ядноўваюцца для ўдзелу ў рэакцыі аднаўлення для аднаўлення структуры літыевага злучэння.

3. У працэсе зарадкі і разрадкі, па сутнасці, адбываецца працэс пераследу электронаў іёнамі літыя, падчас якога дасягаецца назапашванне і вызваленне электрычнай энергіі.

Развіццё літыевых акумулятараў прайшло некалькі этапаў. У пачатку 1970-х гадоў былі ўпершыню прадстаўлены літыева-металічныя акумулятары, але з-за высокай актыўнасці і праблем бяспекі літыя сфера іх прымянення была абмежаваная. Пасля гэтага літый-іённыя акумулятары сталі асноўнай тэхналогіяй, якая выкарыстоўвае неметалічныя літыевыя злучэнні ў якасці станоўчых электродных матэрыялаў для вырашэння праблемы бяспекі літыева-металічных акумулятараў. У 1990-х гадах з'явіліся літый-палімерныя акумулятары з выкарыстаннем палімерных геляў у якасці электралітаў, што палепшыла бяспеку і шчыльнасць энергіі акумулятараў. У апошнія гады таксама развіваюцца новыя тэхналогіі літыевых акумулятараў, такія як літый-серныя акумулятары і цвёрдацельныя літыевыя акумулятары.

У цяперашні час літый-іённыя акумулятары па-ранейшаму з'яўляюцца найбольш распаўсюджанай і найбольш развітай тэхналогіяй акумулятараў. Яны маюць высокую шчыльнасць энергіі, працяглы тэрмін службы і нізкі ўзровень самаразраду, і шырока выкарыстоўваюцца ў мабільных тэлефонах, ноўтбуках, электрамабілях і іншых галінах. Акрамя таго, літый-палімерныя акумулятары таксама шырока выкарыстоўваюцца ў такіх галінах, як тонкія і лёгкія прылады і бесправадныя навушнікі, дзякуючы сваёй высокай шчыльнасці энергіі і тонкім канструкцыйным характарыстыкам.

Кітай дасягнуў значнага прагрэсу ў галіне літыевых батарэй. Кітай з'яўляецца адным з найбуйнейшых у свеце вытворцаў і спажыўцоў літыевых батарэй. Ланцужок вытворчасці літыевых батарэй у Кітаі з'яўляецца поўным, ад закупкі сыравіны да вытворчасці батарэй, мае пэўныя маштабы і тэхнічную моц. Кітайскія кампаніі, якія вырабляюць літыевыя батарэі, дасягнулі значнага прагрэсу ў тэхналагічных даследаваннях і распрацоўках, вытворчых магутнасцях і долі рынку. Акрамя таго, урад Кітая таксама ўвёў шэраг мер падтрымкі для стымулявання развіцця і інавацый у галіне літыевых батарэй. Літыевыя батарэі сталі асноўным энергетычным рашэннем у такіх галінах, як электронныя прылады і электрамабілі.