Bingeha enerjiya nû: Pêşveçûn û prensîba pîlên lîtyûmê bixwînin

Bateriyên lîtyûmê cureyekî hevpar ê bateriyên şarjkirî ne ku reaksiyona wan a elektroşîmyayî li ser bingeha koçkirina iyonên lîtyûmê di navbera elektrodên erênî û neyînî de ye. Bateriyên lîtyûmê xwedî avantajên dendika enerjiya bilind, temenê dirêj û rêjeya xwe-dakêşana nizm in, ji ber vê yekê ew bi berfirehî di cûrbecûr cîhazên elektronîkî û wesayîtên elektrîkê de têne bikar anîn.

Prensîba xebatê ya pîlên lîtyûmê li ser koçkirina îyonên lîtyûmê di navbera elektrodên erênî û neyînî de ye. Di dema pêvajoya barkirinê de, îyonên lîtyûmê ji madeya erênî (bi gelemperî oksîdek wekî lîtyûm kobaltat) têne berdan, di nav elektrolîtê re derbas dibin, û dûv re di nav madeya neyînî (bi gelemperî madeya karbonê) de têne danîn. Di dema pêvajoya derxistinê de, îyonên lîtyûmê ji madeya neyînî têne veqetandin û di nav elektrolîtê re ber bi madeya erênî ve diçin, û enerjiya elektrîkê û elektrîkê çêdikin, ku alavên derveyî dixebitîne.

Prensîba xebatê ya pîlên lîtiumê dikare di gavên jêrîn de were hêsankirin:

1. Di dema pêvajoya barkirinê de, elektroda neyînî ya bataryaya lîtyûmê dê elektronên derveyî bimijîne. Ji bo ku ji hêla elektrîkê ve bêalî bimîne, elektroda erênî dê neçar bimîne ku elektronan berde derve, û iyonên lîtyûmê yên ku elektronên xwe winda kirine dê ber bi elektroda neyînî ve werin kişandin û bi rêya elektrolîtê ber bi elektroda neyînî ve biçin. Bi vî rengî, elektroda neyînî elektronan tijî dike û iyonên lîtyûmê hildide.

2. Dema ku tên derxistin, elektron bi rêya çerxa derve vedigerin elektroda pozîtîf, û iyonên lîtyûmê jî ji materyalê elektroda pozîtîf têne derxistin, di pêvajoyê de enerjiya elektrîkê ya hilanînê berdidin, û bi rêya elektrolîtê vedigerin elektroda pozîtîf, û elektron têne hev kirin da ku beşdarî reaksiyona kêmkirinê bibin da ku avahiya pêkhateya lîtyûmê sererast bikin.

3. Di pêvajoya barkirin û daxistinê de, di rastiyê de, ew pêvajoya îyonên lîtyûmê ye ku elektronan dişopînin, di vê pêvajoyê de hilanîn û berdana enerjiya elektrîkê pêk tê.

Pêşveçûna pîlên lîtyûmê ji gelek qonaxan derbas bûye. Di destpêka salên 1970-an de, pîlên lîtyûm-metalî cara yekem hatin nasandin, lê ji ber çalakiyên bilind û pirsgirêkên ewlehiyê yên lîtyûm-metalî, qada karanîna wan sînordar bû. Paşê, pîlên lîtyûm-îyon bûne teknolojiya sereke, ku pêkhateyên lîtyûmê yên ne-metalî wekî materyalên elektrodên erênî bikar tîne da ku pirsgirêka ewlehiya pîlên lîtyûm-metalî çareser bike. Di salên 1990-an de, pîlên lîtyûm-polîmer derketin holê, ku jelên polîmer wekî elektrolît bikar tînin, ewlehî û dendika enerjiyê ya pîlan baştir dikin. Di salên dawî de, teknolojiyên nû yên pîlên lîtyûmê yên wekî pîlên lîtyûm-sulfur û pîlên lîtyûm-dewleta hişk jî pêşve diçin.

Niha, bataryayên lîtyûm-îyon hîn jî teknolojiya bataryayê ya herî zêde tê bikaranîn û herî pêşketî ne. Ew xwedî dendika enerjiya bilind, temenê çerxa dirêj û rêjeya xwe-dakêşanê ya nizm e, û bi berfirehî di telefonên desta, komputerên notebook, wesayîtên elektrîkê û warên din de tê bikar anîn. Wekî din, bataryayên lîtyûm-polîmer ji ber dendika enerjiya xwe ya bilind û taybetmendiyên sêwirana xwe ya zirav, di warên wekî cîhazên zirav û sivik û guhguhkên bêtêl de jî bi berfirehî têne bikar anîn.

Çînê di warê pîlên lîtyûmê de pêşketineke berbiçav bi dest xistiye. Çîn yek ji mezintirîn hilberîner û xerîdarên pîlên lîtyûmê ye li cîhanê. Zincîra pîşesaziya pîlên lîtyûmê ya Çînê, ji dabînkirina madeya xav bigire heya çêkirina pîlan, temam bûye û xwedî pîvanek û hêzeke teknîkî ya diyarkirî ye. Şîrketên pîlên lîtyûmê yên Çînê di lêkolîn û pêşvebirina teknolojiyê, kapasîteya hilberînê û para bazarê de pêşketineke girîng bi dest xistine. Wekî din, hikûmeta Çînê ji bo teşwîqkirina pêşkeftin û nûjeniya pîşesaziya pîlên lîtyûmê rêzek polîtîkayên piştgiriyê jî destnîşan kiriye. Pîlên lîtyûmê di warên wekî cîhazên elektronîkî û wesayîtên elektrîkê de bûne çareseriyeke enerjiyê ya sereke.