నూతన శక్తికి మూలస్తంభం: లిథియం బ్యాటరీల అభివృద్ధి మరియు సూత్రం గురించి చదవండి

లిథియం బ్యాటరీలు ఒక సాధారణ రకమైన రీఛార్జ్ చేయగల బ్యాటరీలు, వీటిలో విద్యుత్ రసాయన చర్య ధన మరియు రుణ ఎలక్ట్రోడ్‌ల మధ్య లిథియం అయాన్‌ల వలసపై ఆధారపడి ఉంటుంది. లిథియం బ్యాటరీలు అధిక శక్తి సాంద్రత, సుదీర్ఘ జీవితకాలం మరియు తక్కువ స్వీయ-ఉత్సర్గ రేటు వంటి ప్రయోజనాలను కలిగి ఉన్నందున, వీటిని వివిధ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు మరియు ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు.

లిథియం బ్యాటరీల పని సూత్రం, ధన మరియు రుణ ఎలక్ట్రోడ్‌ల మధ్య లిథియం అయాన్‌ల వలసపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఛార్జింగ్ ప్రక్రియలో, లిథియం అయాన్లు ధన పదార్థం (సాధారణంగా లిథియం కోబాల్టేట్ వంటి ఆక్సైడ్) నుండి విడుదలయ్యి, ఎలక్ట్రోలైట్ గుండా ప్రయాణించి, ఆపై రుణ పదార్థంలోకి (సాధారణంగా కార్బన్ పదార్థం) చొప్పించబడతాయి. డిశ్చార్జ్ ప్రక్రియలో, లిథియం అయాన్లు రుణ పదార్థం నుండి వేరు చేయబడి, ఎలక్ట్రోలైట్ గుండా ధన పదార్థం వైపు కదులుతాయి. ఈ క్రమంలో అవి కరెంట్ మరియు విద్యుత్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తాయి, ఇది బాహ్య పరికరాలను పనిచేయించడానికి నడిపిస్తుంది.

లిథియం బ్యాటరీల పని సూత్రాన్ని ఈ క్రింది దశలుగా సరళీకరించవచ్చు:

1. ఛార్జింగ్ ప్రక్రియ సమయంలో, లిథియం బ్యాటరీ యొక్క నెగటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ బాహ్య ఎలక్ట్రాన్‌లను గ్రహిస్తుంది. విద్యుత్ పరంగా తటస్థంగా ఉండటానికి, పాజిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ బయటకు ఎలక్ట్రాన్‌లను విడుదల చేయవలసి వస్తుంది, మరియు ఎలక్ట్రాన్‌లను కోల్పోయిన లిథియం అయాన్లు నెగటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ వైపు ఆకర్షించబడి, ఎలక్ట్రోలైట్ గుండా నెగటివ్ ఎలక్ట్రోడ్‌కు కదులుతాయి. ఈ విధంగా, నెగటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ ఎలక్ట్రాన్‌లను తిరిగి నింపుకుని, లిథియం అయాన్‌లను నిల్వ చేసుకుంటుంది.

2. డిశ్చార్జ్ చేసేటప్పుడు, ఎలక్ట్రాన్లు బాహ్య సర్క్యూట్ ద్వారా ధనాత్మక ఎలక్ట్రోడ్‌కు తిరిగి వస్తాయి, మరియు లిథియం అయాన్లు కూడా రుణాత్మక ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థం నుండి తొలగించబడి, ఈ ప్రక్రియలో నిల్వ చేయబడిన విద్యుత్ శక్తిని విడుదల చేస్తాయి, మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ ద్వారా తిరిగి ధనాత్మక ఎలక్ట్రోడ్‌కు కదులుతాయి, మరియు ఎలక్ట్రాన్లు కలిసి క్షయకరణ చర్యలో పాల్గొని లిథియం సమ్మేళనం యొక్క నిర్మాణాన్ని పునరుద్ధరిస్తాయి.

3. వాస్తవానికి, చార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జ్ ప్రక్రియలో, లిథియం అయాన్లు ఎలక్ట్రాన్లను వెంబడించడం ద్వారా విద్యుత్ శక్తి నిల్వ మరియు విడుదల జరుగుతుంది.

లిథియం బ్యాటరీల అభివృద్ధి అనేక దశల గుండా సాగింది. 1970వ దశకం ప్రారంభంలో, లిథియం మెటల్ బ్యాటరీలను మొదటగా ప్రవేశపెట్టారు, కానీ లిథియం మెటల్ యొక్క అధిక క్రియాశీలత మరియు భద్రతా సమస్యల కారణంగా, వాటి వినియోగ పరిధి పరిమితంగా ఉండేది. తదనంతరం, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు ప్రధాన సాంకేతికతగా మారాయి. ఇవి లిథియం మెటల్ బ్యాటరీల భద్రతా సమస్యను పరిష్కరించడానికి, పాజిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాలుగా అలోహ లిథియం సమ్మేళనాలను ఉపయోగిస్తాయి. 1990వ దశకంలో, లిథియం పాలిమర్ బ్యాటరీలు ఆవిర్భవించాయి. ఇవి ఎలక్ట్రోలైట్‌లుగా పాలిమర్ జెల్‌లను ఉపయోగించి, బ్యాటరీల భద్రతను మరియు శక్తి సాంద్రతను మెరుగుపరిచాయి. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, లిథియం-సల్ఫర్ బ్యాటరీలు మరియు సాలిడ్-స్టేట్ లిథియం బ్యాటరీల వంటి కొత్త లిథియం బ్యాటరీ సాంకేతికతలు కూడా అభివృద్ధి చెందుతున్నాయి.

ప్రస్తుతం, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు ఇప్పటికీ అత్యంత సాధారణంగా ఉపయోగించబడుతున్న మరియు అత్యంత పరిణతి చెందిన బ్యాటరీ సాంకేతికతగా ఉన్నాయి. దీనికి అధిక శక్తి సాంద్రత, సుదీర్ఘ సైకిల్ లైఫ్ మరియు తక్కువ సెల్ఫ్-డిశ్చార్జ్ రేటు ఉండటం వల్ల, దీనిని మొబైల్ ఫోన్లు, నోట్‌బుక్ కంప్యూటర్లు, ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు మరియు ఇతర రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తున్నారు. దీనికి అదనంగా, లిథియం పాలిమర్ బ్యాటరీలు కూడా వాటి అధిక శక్తి సాంద్రత మరియు సన్నని డిజైన్ లక్షణాల కారణంగా, సన్నని మరియు తేలికైన పరికరాలు మరియు వైర్‌లెస్ హెడ్‌ఫోన్‌ల వంటి రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.

లిథియం బ్యాటరీల రంగంలో చైనా గణనీయమైన పురోగతిని సాధించింది. ప్రపంచంలోనే లిథియం బ్యాటరీలను ఉత్పత్తి చేసే మరియు వినియోగించే అతిపెద్ద దేశాలలో చైనా ఒకటి. చైనా యొక్క లిథియం బ్యాటరీ పరిశ్రమ గొలుసు సంపూర్ణంగా ఉంది; ముడి పదార్థాల సేకరణ నుండి బ్యాటరీ తయారీ వరకు ఇది ఒక నిర్దిష్ట స్థాయిని మరియు సాంకేతిక బలాన్ని కలిగి ఉంది. చైనా యొక్క లిథియం బ్యాటరీ కంపెనీలు సాంకేతిక పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి, ఉత్పత్తి సామర్థ్యం మరియు మార్కెట్ వాటాలో ముఖ్యమైన పురోగతిని సాధించాయి. అంతేకాకుండా, లిథియం బ్యాటరీ పరిశ్రమ యొక్క అభివృద్ధి మరియు ఆవిష్కరణలను ప్రోత్సహించడానికి చైనా ప్రభుత్వం కూడా అనేక సహాయక విధానాలను ప్రవేశపెట్టింది. ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు మరియు ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల వంటి రంగాలలో లిథియం బ్యాటరీలు ఒక ప్రధాన శక్తి పరిష్కారంగా మారాయి.