Editor's note: Hluav taws xob tshuab yog lub neej yav tom ntej ntawm lub ntiaj teb ntsuab, thiab roj teeb tshuab yog lub hauv paus ntawm cov tshuab hluav taws xob thiab tus yuam sij rau kev txwv qhov loj ntawm kev tsim hluav taws xob technology. Lub tshuab roj teeb tseem ceeb tam sim no yog cov roj teeb lithium-ion, uas muaj lub zog zoo ntom ntom thiab ua haujlwm siab. Txawm li cas los xij, lithium yog qhov tsis tshua muaj nqi nrog cov nqi siab thiab cov peev txheej tsawg. Nyob rau tib lub sijhawm, raws li kev siv cov khoom siv hluav taws xob tauj dua tshiab, lub zog ceev ntawm lithium-ion roj teeb tsis txaus. teb li cas? Mayank Jain tau khaws qee cov roj teeb thev naus laus zis uas yuav siv tau yav tom ntej. Thawj tsab xov xwm tau luam tawm nyob rau nruab nrab nrog lub npe: Lub Neej Yav Tom Ntej ntawm Roj Teeb Technology
Lub ntiaj teb muaj zog, thiab peb ua txhua yam peb ua tau kom ntes tau thiab siv lub zog ntawd zoo. Txawm hais tias peb tau ua txoj haujlwm zoo dua hauv kev hloov pauv mus rau lub zog tauj dua tshiab, peb tsis tau ua tiav ntau yam hauv kev khaws cia lub zog.
Tam sim no, tus qauv siab tshaj plaws ntawm cov cuab yeej siv roj teeb yog lithium-ion roj teeb. Lub roj teeb no zoo li muaj lub zog zoo tshaj plaws, kev ua haujlwm siab (li 99%), thiab lub neej ntev.
Yog li ua li cas? Raws li lub zog tauj dua tshiab uas peb ntes tau txuas ntxiv mus, lub zog ceev ntawm lithium-ion roj teeb tsis txaus.
Txij li thaum peb tuaj yeem tsim cov roj teeb txuas ntxiv hauv cov khoom siv, qhov no tsis zoo li yog qhov loj, tab sis qhov teeb meem yog tias lithium yog cov hlau tsis tshua muaj, yog li nws cov nqi tsis tsawg. Txawm hais tias cov nqi tsim hluav taws xob poob qis, qhov kev xav tau ntawm lub zog cia kuj tseem nce sai.
Peb tau mus txog qhov chaw uas ib zaug lub roj teeb lithium ion raug tsim, nws yuav muaj kev cuam tshuam loj rau kev lag luam hluav taws xob.
Lub zog ntau dua ntawm cov fossil fuels yog qhov tseeb, thiab qhov no yog qhov cuam tshuam loj heev uas cuam tshuam kev hloov pauv mus rau tag nrho kev vam khom rau lub zog tauj dua tshiab. Peb xav tau cov roj teeb uas tawm lub zog ntau dua li peb qhov hnyav.
Lithium-ion roj teeb ua haujlwm li cas
Lub tshuab ua haujlwm ntawm lithium roj teeb zoo ib yam li cov roj teeb AA lossis AAA tshuaj lom neeg. Lawv muaj anode thiab cathode terminals, thiab ib qho electrolyte nyob nruab nrab. Tsis zoo li cov roj teeb zoo tib yam, cov tshuaj tiv thaiv tawm hauv lub roj teeb lithium-ion yog thim rov qab, yog li lub roj teeb tuaj yeem rov qab tau dua.
Lub cathode (+ davhlau ya nyob twg) yog ua los ntawm lithium hlau phosphate, lub anode (-terminal) yog ua los ntawm graphite, thiab graphite yog ua los ntawm carbon. Hluav taws xob tsuas yog ntws ntawm electrons. Cov roj teeb no tsim hluav taws xob los ntawm kev txav lithium ions ntawm anode thiab cathode.
Thaum them, cov ions txav mus rau lub anode, thiab thaum tawm mus, cov ions khiav mus rau cathode.
Qhov kev txav ntawm ions no ua rau kev txav ntawm cov hluav taws xob hauv lub voj voog, yog li lithium ion zog thiab hluav taws xob muaj feem cuam tshuam.
Silicon anode roj teeb
Ntau lub tuam txhab tsheb loj xws li BMW tau nqis peev hauv kev tsim cov roj teeb silicon anode. Zoo li cov roj teeb lithium-ion zoo tib yam, cov roj teeb no siv lithium anodes, tab sis tsis yog carbon-based anodes, lawv siv silicon.
Raws li ib qho anode, silicon zoo dua li graphite vim nws xav tau 4 carbon atoms los tuav lithium, thiab 1 silicon atom tuaj yeem tuav 4 lithium ions. Qhov no yog ib qho kev txhim kho loj ... ua silicon 3 npaug zog dua graphite.
Txawm li cas los xij, kev siv lithium tseem yog ob-edged ntaj. Cov khoom no tseem kim, tab sis nws kuj tseem yooj yim dua rau kev hloov cov chaw tsim khoom rau silicon hlwb. Yog tias cov roj teeb sib txawv kiag li, lub Hoobkas yuav tsum tau rov tsim dua tshiab, uas yuav ua rau qhov kev nyiam ntawm kev hloov pauv me ntsis.
Silicon anodes yog tsim los ntawm kev kho cov xuab zeb los tsim cov silicon ntshiab, tab sis qhov teeb meem loj tshaj plaws uas cov kws tshawb fawb tam sim no ntsib yog tias silicon anodes o thaum siv. Qhov no tuaj yeem ua rau lub roj teeb degrade sai heev. Nws kuj yog ib qho nyuaj rau loj tsim anodes.
Graphene roj teeb
Graphene yog ib hom carbon flake uas siv tib yam khoom raws li xaum, tab sis nws raug nqi ntau lub sij hawm los txuas graphite rau cov flakes. Graphene tau qhuas rau nws qhov kev ua tau zoo heev hauv ntau qhov kev siv, thiab roj teeb yog ib qho ntawm lawv.
Qee lub tuam txhab ua haujlwm ntawm graphene roj teeb uas tuaj yeem them tag nrho hauv feeb thiab tso tawm ntawm 33 zaug sai dua lithium-ion roj teeb. Qhov no muaj txiaj ntsig zoo rau cov tsheb fais fab.
Ua npuas ncauj roj teeb
Tam sim no, cov roj teeb ib txwm muaj ob sab. Lawv yog pawg xws li lithium roj teeb lossis dov li ib yam li AA lossis lithium-ion roj teeb.
Lub roj teeb ua npuas ncauj yog lub tswv yim tshiab uas cuam tshuam txog kev txav hluav taws xob hauv 3D qhov chaw.
Cov qauv 3-dimensional no tuaj yeem ua kom lub sijhawm them nyiaj thiab ua kom lub zog ceev, cov no yog cov yam ntxwv tseem ceeb ntawm lub roj teeb. Piv nrog rau feem ntau ntawm lwm cov roj teeb, cov roj teeb ua npuas dej tsis muaj cov kua electrolytes tsis zoo.
Cov roj teeb ua npuas ncauj siv cov khoom siv electrolytes tsis yog kua electrolytes. Cov electrolyte no tsis tsuas yog ua cov lithium ions xwb, tab sis kuj insulates lwm yam khoom siv hluav taws xob.
Lub anode uas tuav lub roj teeb tus nqi tsis zoo yog ua los ntawm foamed tooj liab thiab coated nrog cov khoom siv uas yuav tsum tau muaj.
Tom qab ntawd ib qho khoom electrolyte yog siv nyob ib ncig ntawm lub anode.
Thaum kawg, lub npe hu ua "positive paste" yog siv los sau cov khoob hauv lub roj teeb.
Aluminium Oxide Roj teeb
Cov roj teeb no muaj ib lub zog loj tshaj plaws ntawm txhua lub roj teeb. Nws lub zog muaj zog dua thiab sib zog dua li cov roj teeb lithium-ion tam sim no. Qee cov neeg thov tias cov roj teeb no tuaj yeem muab 2,000 mais ntawm lub tsheb hluav taws xob. Lub tswvyim no yog dab tsi? Rau kev siv, qhov siab tshaj plaws caij nkoj ntawm Tesla yog li 600 mais.
Qhov teeb meem ntawm cov roj teeb no yog tias lawv tsis tuaj yeem them. Lawv tsim aluminium hydroxide thiab tso tawm lub zog los ntawm cov tshuaj tiv thaiv ntawm txhuas thiab oxygen hauv cov dej electrolyte. Kev siv cov roj teeb siv cov khoom siv txhuas ua anode.
Sodium roj teeb
Tam sim no, cov kws tshawb fawb Nyij Pooj tab tom ua haujlwm ua cov roj teeb uas siv sodium es tsis txhob lithium.
Qhov no yuav cuam tshuam, vim tias cov roj teeb sodium yog qhov kev xav tau 7 npaug ntau dua li cov roj teeb lithium. Lwm qhov txiaj ntsig loj yog tias sodium yog qhov thib rau cov khoom nplua nuj tshaj plaws hauv lub ntiaj teb cov peev txheej, piv rau lithium, uas yog ib qho tsis tshua muaj.
Post lub sij hawm: Dec-02-2019