Tuhipoka a te Etita: Ko te hangarau hiko te heke mai o te whenua kaariki, a ko te hangarau pākahiko te turanga o te hangarau hiko me te matua ki te aukati i te whanaketanga nui o te hangarau hiko. Ko te hangarau pākahiko auraki o naianei ko nga pākahiko lithium-ion, he pai te kiato o te hiko me te tino pai. Heoi, he mea onge te lithium me te utu nui me te iti o nga rauemi. I te wa ano, i te wa e tipu haere ana te whakamahinga o nga puna hiko whakahou, kua kore e rawaka te kiato o nga pākahiko lithium-ion. me pehea te whakautu? Kua tirohia e Mayank Jain etahi hangarau pākahiko ka whakamahia pea a muri ake nei. I whakaputaina te tuhinga taketake i runga i te reo me te taitara: The Future of Battery Technology
Ki tonu te whenua i te kaha, a kei te mahi matou i nga mea katoa ka taea e matou ki te hopu me te whakamahi pai i taua kaha. Ahakoa kua pai ake ta matou mahi i roto i te whakawhiti ki te kaha whakahou, kaore matou i tino ahu whakamua ki te penapena hiko.
I tenei wa, ko te paerewa teitei o te hangarau pākahiko ko nga pākahiko lithium-ion. Ko te ahua o tenei pākahiko he pai rawa atu te kiato o te hiko, te tino pai (mo te 99%), me te roa o te ora.
Na he aha te he? I te mea kei te tipu haere tonu te kaha whakahou ka hopukina, kua kore e rawaka te kiato o nga pākahiko lithium-ion.
I te mea ka kaha tonu taatau ki te whakaputa pākahiko i roto i nga roopu, te ahua nei ehara tenei i te mea nui, engari ko te raru ko te lithium he whakarewa onge, no reira kaore i te iti te utu. Ahakoa kei te heke haere nga utu hanga pākahiko, kei te tere haere te hiahia mo te rokiroki hiko.
Kua tae matou ki tetahi waahi ka hangaia te pākahiko lithium katote, ka whai paanga nui ki te umanga hiko.
He mea pono te kiato o te kaha o te kora matatoka, a he take whakaawe nui tenei e aukati ana i te whakawhiti ki te whakawhirinaki katoa ki te kaha whakahou. Kei te hiahia tatou ki nga pākahiko e tuku ana i te kaha ake i to tatou taumaha.
Me pehea te mahi o nga pākahiko lithium-ion
Ko te tikanga mahi o nga pākahiko lithium he rite ki nga pākahiko matū AA, AAA ranei. He anode me te cathode nga pito, me te hikohiko kei waenganui. Kaore i rite ki nga pākahiko noa, ko te tauhohenga tuku i roto i te pākahiko lithium-ion ka taea te whakahoki, na reira ka taea te whakahoki ano i te pākahiko.
Ko te cathode (+ terminal) he mea hanga ki te lithium iron phosphate, te anode (-terminal) he mea hanga ki te graphite, ka hangaia te graphite ki te waro. Ko te hiko te rere noa o nga irahiko. Ka whakaputa hiko enei pākahiko ma te neke katote lithium i waenga i te anode me te cathode.
I te wa ka utaina, ka neke nga katote ki te anode, a, ka tukuna, ka rere nga katote ki te cathode.
Ko tenei nekehanga o nga katote ka puta te neke o nga irahiko i roto i te ara iahiko, no reira he hononga te nekehanga katote lithium me te nekehanga irahiko.
Silicon anode pākahiko
He maha nga kamupene motuka nui penei i a BMW kua whakapau moni ki te whakawhanake i nga pākahiko anode silicon. Pērā i ngā pākahiko lithium-ion noa, ka whakamahia e enei pākahiko lithium anodes, engari hei utu mo nga anodes-wao, ka whakamahia te silicon.
Hei anode, he pai ake te silicon i te graphite na te mea me 4 nga ngota waro hei pupuri lithium, me te 1 ngota silicon ka taea te pupuri i nga katote lithium e 4. He whakamohoatanga nui tenei… e toru nga wa e kaha ake ai te hiraka i te kauwhata.
Heoi ano, ko te whakamahinga o te lithium he hoari matarua tonu. He utu tonu tenei rauemi, engari he maamaa ake te whakawhiti i nga whakaurunga whakaputa ki nga pūtau silicon. Mena he rereke te rereke o nga pākahiko, me tino hoahoa ano te wheketere, ka iti ake te ataahua o te whakawhiti.
Ka mahia nga anode Silicon ma te rongoa i te kirikiri ki te whakaputa hiako parakore, engari ko te raru nui e pa ana ki nga kairangahau i tenei wa ko te pupuhi anodes silicon ina whakamahia ana. Ka tere rawa te heke o te pākahiko. He uaua hoki ki te whakaputa papatipu anodes.
Pūhiko Graphene
Ko te Graphene he momo tawerewere waro e whakamahi ana i nga rawa rite ki te pene, engari he nui te utu ki te whakapiri kauwhata ki nga tawerewere. Ka whakanuia a Graphene mo tana mahi pai i roto i te maha o nga keehi, a ko nga pākahiko tetahi o era.
Ko etahi o nga kamupene kei te mahi i nga pākahiko graphene ka taea te whakakii katoa i roto i nga meneti ka tukuna i te 33 nga wa tere atu i nga pākahiko lithium-ion. He utu nui tenei mo nga waka hiko.
Pūhiko pahuka
I tenei wa, ko nga pākahiko tuku iho he ahua-rua. Kei te taapuhia ano he pākahiko lithium, kua hurihia ranei penei i te pākahiko AA, lithium-ion ranei.
Ko te pākahiko pahuka he ariā hou e uru ana ki te neke o te utu hiko i roto i te waahi 3D.
Ka taea e tenei hanganga 3-ahu te tere ake i te wa utu me te whakanui ake i te kaha o te kaha, he mea tino nui enei o te pākahiko. Ka whakatauritea ki te nuinga atu o nga pākahiko, karekau he wai hiko kino o nga pākahiko pahuka.
Ka whakamahia e nga pākahiko pahuka i nga electrolytes totoka hei utu i nga electrolytes wai. Ko tenei electrolyte kaore i te whakahaere noa i nga katote lithium, engari ka tarai ano i etahi atu taputapu hiko.
Ko te anode e pupuri ana i te utu kino o te pākahiko he mea hanga ki te parahi pahuka, ka pania ki te rauemi hohe e hiahiatia ana.
Ka tukuna he electrolyte totoka huri noa i te anode.
Ka mutu, ka whakamahia he "whakapiri pai" hei whakaki i nga waahi kei roto i te pākahiko.
Pūhiko Oxide Aluminium
Ko enei pākahiko tetahi o nga kiato hiko nui rawa atu o tetahi pākahiko. He kaha ake tona kaha me te mama ake i nga pākahiko lithium-ion o naianei. Ko etahi e kii ana ka taea e enei pākahiko te whakarato 2,000 kiromita o nga waka hiko. He aha tenei ariā? Hei tohutoro, ko te awhe morahi o te tere o Tesla he 600 kiromita.
Ko te raru o enei pākahiko ko te kore e taea te utu. Ka whakaputahia e ratou te konumohe hydroxide me te tuku i te kaha na roto i te tauhohenga o te konumohe me te hāora i roto i te electrolyte wai. Ko te whakamahinga o nga pākahiko ka pau te konumohe hei anode.
Pūhiko konutai
I tenei wa, kei te mahi nga kaiputaiao Hapani ki te hanga pākahiko ka whakamahia te konutai hei utu i te lithium.
Ka raru tenei, na te mea ko nga pākahiko konutai e 7 nga wa pai ake i nga pākahiko lithium. Ko tetahi atu painga nui ko te konutai te tuaono o nga huānga whai rawa i roto i nga rahui o te whenua, ka whakaritea ki te lithium, he mea onge.
Wā tuku: Tihema-02-2019