Täze energiýanyň esasy: Litiý batareýalarynyň ösüşini we prinsipini okaň

Litiý batareýalary elektrohimiki reaksiýasy litium ionlarynyň oňyn we negatiw elektrodlaryň arasynda göçmegine esaslanýan gaýtadan doldurylýan batareýalaryň umumy görnüşidir. Litiý batareýalarynyň ýokary energiýa dykyzlygy, uzak ömür we pes öz-özünden boşalma tizligi ýaly artykmaçlyklary bar, şonuň üçin olar dürli elektron enjamlarda we elektrik awtoulaglarynda giňden ulanylýar.

Litiý batareýalarynyň iş prinsipi litium ionlarynyň oňyn we negatiw elektrodlaryň arasynda geçişine esaslanýar. Zarýad beriş prosesinde litium ionlary oňyn materialdan (köplenç litium kobaltat ýaly oksidden) bölünip çykýar, elektrolitden geçýär we soňra negatiw materiala (köplenç uglerod materialyna) girizilýär. Boşadyş prosesinde litium ionlary negatiw materialdan bölünip, elektrolit arkaly oňyn materiala geçýär, tok we elektrik energiýasyny öndürýär, bu bolsa daşarky enjamlary işletmäge itergi berýär.

Litiý batareýalarynyň iş prinsipini aşakdaky ädimlere bölmek bolar:

1. Zarýad beriş prosesinde litium batareýasynyň negatiw elektrody daşarky elektronlary özüne siňdirer. Elektrik taýdan neýtral bolmak üçin oňyn elektrod daşary elektronlary goýbermäge mejbur bolar we elektronlaryny ýitiren litium ionlary negatiw elektroda çekilip, elektrolit arkaly negatiw elektroda tarap hereket eder. Şeýlelik bilen, negatiw elektrod elektronlary doldurýar we litium ionlaryny saklaýar.

2. Zaryadlananda, elektronlar daşarky zynjyr arkaly pozitiw elektroda gaýdyp gelýärler we litium ionlary hem negatiw elektrod materialyndan aýrylýar, prosesde saklanan elektrik energiýasyny boşadýar we elektrolit arkaly pozitiw elektroda gaýdyp gelýärler we elektronlar litium birleşmesiniň gurluşyny dikeltmek üçin gaýtarma reaksiýasyna gatnaşmak üçin birleşýärler.

3. Zarýad bermek we boşaltmak prosesinde, aslynda, litium ionlarynyň elektronlary yzarlamagy prosesi bolup, onuň dowamynda elektrik energiýasynyň saklanmagy we boşadylmagy amala aşyrylýar.

Litiý batareýalarynyň ösüşi birnäçe tapgyrdan geçdi. 1970-nji ýyllaryň başynda litium metal batareýalary ilkinji gezek hödürlendi, ýöne litium metalynyň ýokary işjeňligi we howpsuzlyk meseleleri sebäpli olaryň ulanylyş çäkleri çäkli boldy. Soňra litium-ion batareýalary esasy tehnologiýa öwrüldi, bu tehnologiýa litium metal batareýalarynyň howpsuzlyk meselesini çözmek üçin metal däl litium birleşmelerini oňyn elektrod materiallary hökmünde ulanýar. 1990-njy ýyllarda polimer gellerini elektrolit hökmünde ulanyp, batareýalaryň howpsuzlygyny we energiýa dykyzlygyny ýokarlandyrýan litium polimer batareýalary peýda boldy. Soňky ýyllarda litium-kükürt batareýalary we gaty ýagdaýly litium batareýalary ýaly täze litium batareýa tehnologiýalary hem ösýär.

Häzirki wagtda litium-ion batareýalary iň köp ulanylýan we iň ösen batareýa tehnologiýasy bolup durýar. Ol ýokary energiýa dykyzlygyna, uzak möhletli ömre we pes öz-özünden boşalma tizligine eýedir we ykjam telefonlarda, noutbuk kompýuterlerinde, elektrik awtoulaglarynda we beýleki ugurlarda giňden ulanylýar. Mundan başga-da, litium polimer batareýalary ýokary energiýa dykyzlygy we inçe dizaýn aýratynlyklary sebäpli inçe we ýeňil enjamlar we simsiz gulaklyklar ýaly ugurlarda hem giňden ulanylýar.

Hytaý litium batareýalary ulgamynda ajaýyp ösüş gazandy. Hytaý dünýäde litium batareýalaryny öndürýän we sarp edýän iň uly ýurtlaryň biridir. Hytaýyň litium batareýalary senagat zynjyry çig mal satyn almakdan başlap, batareýa öndürmeklige çenli belli bir möçberde we tehniki güýje eýe. Hytaýyň litium batareýa kompaniýalary tehnologiýa barlaglarynda we işläp düzmekde, önümçilik kuwwatynda we bazar paýynda möhüm ösüş gazandylar. Mundan başga-da, Hytaý hökümeti litium batareýalary senagatynyň ösüşini we innowasiýalaryny höweslendirmek üçin birnäçe goldaw syýasatyny hem girizdi. Litium batareýalary elektron enjamlar we elektrik awtoulaglary ýaly ugurlarda esasy energiýa çözgüdine öwrüldi.