Il-pedament tal-enerġija ġdida: Aqra l-iżvilupp u l-prinċipju tal-batteriji tal-litju

Il-batteriji tal-litju huma tip komuni ta' batterija rikarikabbli li r-reazzjoni elettrokimika tagħha hija bbażata fuq il-migrazzjoni tal-joni tal-litju bejn l-elettrodi pożittivi u negattivi. Il-batteriji tal-litju għandhom il-vantaġġi ta' densità għolja ta' enerġija, ħajja twila u rata baxxa ta' awto-skarika, għalhekk jintużaw ħafna f'diversi apparati elettroniċi u vetturi elettriċi.

Il-prinċipju tax-xogħol tal-batteriji tal-litju huwa bbażat fuq il-migrazzjoni tal-joni tal-litju bejn l-elettrodi pożittivi u negattivi. Matul il-proċess tal-iċċarġjar, il-joni tal-litju jiġu rilaxxati mill-materjal pożittiv (ġeneralment ossidu bħal-kobaltat tal-litju), jgħaddu mill-elettrolit, u mbagħad jiddaħħlu fil-materjal negattiv (ġeneralment materjal tal-karbonju). Matul il-proċess ta' skariku, il-joni tal-litju jiġu separati mill-materjal negattiv u jiċċaqalqu mill-elettrolit lejn il-materjal pożittiv, u jiġġeneraw kurrent u enerġija elettrika, li jmexxu t-tagħmir estern biex jaħdem.

Il-prinċipju tax-xogħol tal-batteriji tal-litju jista' jiġi ssimplifikat fil-passi li ġejjin:

1. Matul il-proċess tal-iċċarġjar, l-elettrodu negattiv tal-batterija tal-litju jassorbi elettroni esterni. Sabiex jibqa' elettrikament newtrali, l-elettrodu pożittiv ikun imġiegħel jirrilaxxa elettroni 'l barra, u l-joni tal-litju li jkunu tilfu l-elettroni jiġu attirati lejn l-elettrodu negattiv u jiċċaqalqu mill-elettrolit lejn l-elettrodu negattiv. B'dan il-mod, l-elettrodu negattiv jimla mill-ġdid l-elettroni u jaħżen joni tal-litju.

2. Meta l-elettroni jiġu skarikati, l-elettroni jirritornaw lejn l-elettrodu pożittiv permezz taċ-ċirkwit estern, u l-joni tal-litju jitneħħew ukoll mill-materjal tal-elettrodu negattiv, u b'hekk jirrilaxxaw l-enerġija elettrika maħżuna fil-proċess, u jerġgħu lura lejn l-elettrodu pożittiv permezz tal-elettrolit, u l-elettroni jingħaqdu flimkien biex jipparteċipaw fir-reazzjoni ta' tnaqqis biex jirrestawraw l-istruttura tal-kompost tal-litju.

3. Fil-proċess ta' ċarġ u skariku, fil-fatt, huwa l-proċess tal-joni tal-litju li jiġru wara l-elettroni, li matulu jinkiseb il-ħażna u r-rilaxx tal-enerġija elettrika.

L-iżvilupp tal-batteriji tal-litju għadda minn diversi stadji. Fil-bidu tas-snin sebgħin, il-batteriji tal-metall tal-litju ġew introdotti għall-ewwel darba, iżda minħabba l-attività għolja u l-kwistjonijiet ta' sigurtà tal-metall tal-litju, l-ambitu tal-applikazzjoni tagħhom kien limitat. Sussegwentement, il-batteriji tal-jone tal-litju saru t-teknoloġija ewlenija, li tuża komposti tal-litju mhux metalliċi bħala materjali ta' elettrodi pożittivi biex issolvi l-problema tas-sigurtà tal-batteriji tal-metall tal-litju. Fis-snin disgħin, dehru batteriji tal-polimeru tal-litju, li jużaw ġels polimeriċi bħala elettroliti, u jtejbu s-sigurtà u d-densità tal-enerġija tal-batteriji. Fi snin reċenti, teknoloġiji ġodda tal-batteriji tal-litju bħal batteriji tal-litju-kubrit u batteriji tal-litju ta' stat solidu wkoll qed jiżviluppaw.

Fil-preżent, il-batteriji tal-jone tal-litju għadhom l-aktar teknoloġija tal-batteriji użata komunement u l-aktar matura. Għandha densità għolja ta' enerġija, ħajja twila taċ-ċiklu u rata baxxa ta' awto-skarika, u tintuża ħafna f'telefowns ċellulari, kompjuters notebook, vetturi elettriċi u oqsma oħra. Barra minn hekk, il-batteriji tal-polimeru tal-litju jintużaw ħafna wkoll f'oqsma bħal apparati rqaq u ħfief u headphones mingħajr fili, minħabba d-densità għolja ta' enerġija u l-karatteristiċi tad-disinn irqiq tagħhom.

Iċ-Ċina għamlet progress notevoli fil-qasam tal-batteriji tal-litju. Iċ-Ċina hija waħda mill-akbar produtturi u konsumaturi tad-dinja tal-batteriji tal-litju. Il-katina tal-industrija tal-batteriji tal-litju taċ-Ċina hija kompluta, mill-akkwist tal-materja prima sal-manifattura tal-batteriji għandha ċerta skala u saħħa teknika. Il-kumpaniji tal-batteriji tal-litju taċ-Ċina għamlu progress importanti fir-riċerka u l-iżvilupp tat-teknoloġija, il-kapaċità tal-produzzjoni u s-sehem tas-suq. Barra minn hekk, il-gvern Ċiniż introduċa wkoll serje ta’ politiki ta’ appoġġ biex jinkoraġġixxi l-iżvilupp u l-innovazzjoni tal-industrija tal-batteriji tal-litju. Il-batteriji tal-litju saru soluzzjoni ewlenija tal-enerġija f’oqsma bħal apparati elettroniċi u vetturi elettriċi.