සංස්කාරක සටහන: විද්‍යුත් තාක්‍ෂණය හරිත පෘථිවියේ අනාගතය වන අතර බැටරි තාක්‍ෂණය විදුලි තාක්ෂණයේ පදනම වන අතර විද්‍යුත් තාක්ෂණයේ මහා පරිමාණ සංවර්ධනය සීමා කිරීමේ යතුරයි. වත්මන් ප්‍රධාන ධාරාවේ බැටරි තාක්‍ෂණය වන්නේ ලිතියම් අයන බැටරි වන අතර ඒවා හොඳ ශක්ති ඝනත්වයක් සහ ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවයක් ඇත. කෙසේ වෙතත්, ලිතියම් යනු අධික පිරිවැය සහ සීමිත සම්පත් සහිත දුර්ලභ මූලද්රව්යයකි. ඒ සමගම, පුනර්ජනනීය බලශක්ති ප්රභවයන් භාවිතය වර්ධනය වන විට, ලිතියම්-අයන බැටරිවල ශක්ති ඝනත්වය තවදුරටත් ප්රමාණවත් නොවේ. ප්රතිචාර දක්වන්නේ කෙසේද? මායන්ක් ජේන් අනාගතයේදී භාවිතා කළ හැකි බැටරි තාක්ෂණයන් කිහිපයක් ලබාගෙන ඇත. මුල් ලිපිය මාධ්‍යයේ ප්‍රකාශයට පත් කරන ලද්දේ: බැටරි තාක්ෂණයේ අනාගතය යන මාතෘකාවෙනි
පෘථිවිය ශක්තියෙන් පිරී ඇති අතර, එම ශක්තිය ග්‍රහණය කර ගැනීමට සහ හොඳින් ප්‍රයෝජන ගැනීමට අපට හැකි සෑම දෙයක්ම අපි කරමින් සිටිමු. පුනර්ජනනීය බලශක්තිය වෙත සංක්‍රමණය වීමේ දී අප වඩා හොඳ කාර්යයක් කර ඇතත් බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ දී අප එතරම් ප්‍රගතියක් ලබා නැත.
වර්තමානයේ බැටරි තාක්ෂණයේ ඉහළම ප්රමිතිය ලිතියම්-අයන බැටරි වේ. මෙම බැටරිය හොඳම ශක්ති ඝනත්වය, ඉහළ කාර්යක්ෂමතාව (99% පමණ) සහ දිගු ආයු කාලයක් ඇති බව පෙනේ.
ඉතින් මොකක්ද අවුල? අප විසින් ග්‍රහණය කර ගන්නා පුනර්ජනනීය බලශක්තිය අඛණ්ඩව වර්ධනය වන බැවින්, ලිතියම්-අයන බැටරිවල ශක්ති ඝනත්වය තවදුරටත් ප්රමාණවත් නොවේ.
අපට දිගින් දිගටම කාණ්ඩ වශයෙන් බැටරි නිෂ්පාදනය කළ හැකි නිසා මෙය විශාල දෙයක් නොවන බව පෙනේ, නමුත් ගැටළුව වන්නේ ලිතියම් සාපේක්ෂව දුර්ලභ ලෝහයක් වන බැවින් එහි පිරිවැය අඩු නොවේ. බැටරි නිෂ්පාදන පිරිවැය අඩු වුවද, බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ අවශ්යතාව ද වේගයෙන් වැඩි වේ.
ලිතියම් අයන බැටරිය නිෂ්පාදනය කළ පසු එය බලශක්ති කර්මාන්තයට විශාල බලපෑමක් කරන තැනකට අප පැමිණ තිබෙනවා.
පොසිල ඉන්ධනවල වැඩි ශක්ති ඝනත්වය සත්‍යයක් වන අතර, මෙය පුනර්ජනනීය බලශක්තිය මත සම්පූර්ණ යැපීමකට සංක්‍රමණය වීම වළක්වන දැවැන්ත බලපෑම් සාධකයකි. අපේ බරට වඩා වැඩි ශක්තියක් නිකුත් කරන බැටරි අපට අවශ්‍යයි.
ලිතියම් අයන බැටරි ක්‍රියා කරන ආකාරය
ලිතියම් බැටරි වල ක්‍රියාකාරී යාන්ත්‍රණය සාමාන්‍ය AA හෝ AAA රසායනික බැටරි වලට සමාන වේ. ඒවාට ඇනෝඩ සහ කැතෝඩ පර්යන්ත ඇති අතර ඒවා අතර ඉලෙක්ට්රෝලය ඇත. සාමාන්‍ය බැටරි මෙන් නොව, ලිතියම්-අයන බැටරියක විසර්ජන ප්‍රතික්‍රියාව ආපසු හැරවිය හැකි බැවින් බැටරිය නැවත නැවත ආරෝපණය කළ හැක.
කැතෝඩය (+ පර්යන්තය) ලිතියම් යකඩ පොස්පේට් වලින්ද, ඇනෝඩය (-පර්යන්තය) මිනිරන් වලින්ද, මිනිරන් කාබන් වලින්ද සාදා ඇත. විදුලිය යනු ඉලෙක්ට්‍රෝන ගලා යාම පමණි. මෙම බැටරි ඇනෝඩය සහ කැතෝඩය අතර ලිතියම් අයන චලනය කිරීමෙන් විදුලිය නිපදවයි.
ආරෝපණය වූ විට, අයන ඇනෝඩය වෙත ගමන් කරන අතර, විසර්ජනය වූ විට, අයන කැතෝඩය වෙත දිව යයි.
අයනවල මෙම චලනය පරිපථයේ ඉලෙක්ට්‍රෝන චලනය වීමට හේතු වේ, එබැවින් ලිතියම් අයන චලනය සහ ඉලෙක්ට්‍රෝන චලනය සම්බන්ධ වේ.
සිලිකන් ඇනෝඩ බැටරිය
BMW වැනි බොහෝ විශාල මෝටර් රථ සමාගම් සිලිකන් ඇනෝඩ බැටරි සංවර්ධනය සඳහා ආයෝජනය කර ඇත. සාමාන්‍ය ලිතියම් අයන බැටරි මෙන් මෙම බැටරි ලිතියම් ඇනෝඩ භාවිතා කරයි, නමුත් කාබන් මත පදනම් වූ ඇනෝඩ වෙනුවට සිලිකන් භාවිතා කරයි.
ඇනෝඩයක් ලෙස, සිලිකන් ග්‍රැෆයිට් වලට වඩා හොඳ වන්නේ එයට ලිතියම් රඳවා ගැනීමට කාබන් පරමාණු 4ක් අවශ්‍ය වන අතර සිලිකන් පරමාණුවකට ලිතියම් අයන 4ක් රඳවා ගත හැකි බැවිනි. මෙය ප්‍රධාන උත්ශ්‍රේණිගත කිරීමකි… සිලිකන් මිනිරන්ට වඩා 3 ගුණයකින් ශක්තිමත් කරයි.
එසේ වුවද, ලිතියම් භාවිතය තවමත් දෙබිඩි කඩුවකි. මෙම ද්රව්යය තවමත් මිල අධිකයි, නමුත් නිෂ්පාදන පහසුකම් සිලිකන් සෛල වෙත මාරු කිරීම ද පහසුය. බැටරි සම්පූර්ණයෙන්ම වෙනස් නම්, කර්මාන්තශාලාව සම්පූර්ණයෙන්ම ප්රතිනිර්මාණය කිරීමට සිදුවනු ඇත, එය මාරු කිරීමේ ආකර්ශනීයත්වය තරමක් අඩු කිරීමට හේතු වනු ඇත.
සිලිකන් ඇනෝඩ සෑදී ඇත්තේ පිරිසිදු සිලිකන් නිපදවීම සඳහා වැලි පිරියම් කිරීමෙනි, නමුත් දැනට පර්යේෂකයන් මුහුණ දෙන විශාලතම ගැටළුව වන්නේ සිලිකන් ඇනෝඩ භාවිතා කරන විට ඉදිමීමයි. මෙය බැටරිය ඉතා ඉක්මනින් පිරිහීමට හේතු විය හැක. මහා පරිමාණයෙන් ඇනෝඩ නිපදවීම ද දුෂ්කර ය.
ග්රැෆීන් බැටරිය
ග්රැෆීන් යනු පැන්සලකට සමාන ද්‍රව්‍යයක් භාවිතා කරන කාබන් පියලි වර්ගයකි, නමුත් මිනිරන් පෙති වලට සවි කිරීමට විශාල කාලයක් වැය වේ. ග්රැෆීන් බොහෝ භාවිත අවස්ථා වලදී එහි විශිෂ්ට ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා ප්‍රශංසා කරනු ලබන අතර බැටරි ඒවායින් එකකි.
සමහර සමාගම් මිනිත්තු කිහිපයකින් සම්පූර්ණයෙන්ම ආරෝපණය කළ හැකි සහ ලිතියම්-අයන බැටරි වලට වඩා 33 ගුණයක වේගයෙන් විසර්ජනය කළ හැකි ග්රැෆීන් බැටරි මත වැඩ කරමින් සිටී. මෙය විදුළි වාහන සඳහා ඉතා වැදගත් වේ.
ෆෝම් බැටරි
වර්තමානයේ සාම්ප්රදායික බැටරි ද්විමාන වේ. ඒවා ලිතියම් බැටරියක් මෙන් ගොඩගැසී ඇත, නැතහොත් සාමාන්‍ය AA හෝ ලිතියම්-අයන බැටරියක් මෙන් රෝල් කර ඇත.
ෆෝම් බැටරිය යනු ත්‍රිමාණ අවකාශයේ විද්‍යුත් ආරෝපණ චලනය සම්බන්ධ නව සංකල්පයකි.
මෙම ත්‍රිමාන ව්‍යුහයට ආරෝපණ කාලය වේගවත් කළ හැකි අතර ශක්ති ඝනත්වය වැඩි කළ හැක, මේවා බැටරියේ අතිශය වැදගත් ගුණාංග වේ. අනෙකුත් බොහෝ බැටරි සමඟ සසඳන විට, ෆෝම් බැටරි වල හානිකර ද්රව ඉලෙක්ට්රෝලය නොමැත.
ෆෝම් බැටරි ද්රව ඉලෙක්ට්රෝලය වෙනුවට ඝන ඉලෙක්ට්රෝලය භාවිතා කරයි. මෙම ඉලෙක්ට්රෝලය ලිතියම් අයන සන්නයනය කරනවා පමණක් නොව අනෙකුත් ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග පරිවරණය කරයි.
බැටරියේ සෘණ ආරෝපණය රඳවා තබා ගන්නා ඇනෝඩය පෙණ තඹ වලින් සාදා ඇති අතර අවශ්‍ය ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍ය වලින් ආලේප කර ඇත.
එවිට ඇනෝඩය වටා ඝන ඉලෙක්ට්රෝලය යොදනු ලැබේ.
අවසාන වශයෙන්, බැටරිය තුළ ඇති හිඩැස් පිරවීම සඳහා ඊනියා "ධනාත්මක පේස්ට්" භාවිතා කරයි.
ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් බැටරි
මෙම බැටරි ඕනෑම බැටරියක විශාලතම ශක්ති ඝනත්වය ඇත. එහි ශක්තිය වත්මන් ලිතියම්-අයන බැටරි වලට වඩා බලවත් හා සැහැල්ලු ය. සමහර අය කියා සිටින්නේ මෙම බැටරි වලට කිලෝමීටර් 2000 ක විදුලි වාහන සැපයිය හැකි බවයි. මෙම සංකල්පය කුමක්ද? යොමුව සඳහා, ටෙස්ලා හි උපරිම යාත්‍රා පරාසය කිලෝමීටර 600 ක් පමණ වේ.
මෙම බැටරි වල ගැටළුව වන්නේ ඒවා ආරෝපණය කළ නොහැකි වීමයි. ඔවුන් ඇලුමිනියම් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් නිපදවන අතර ජලය මත පදනම් වූ ඉලෙක්ට්‍රෝලයක ඇලුමිනියම් සහ ඔක්සිජන් ප්‍රතික්‍රියාව හරහා ශක්තිය මුදාහරියි. බැටරි භාවිතය ඇනෝඩයක් ලෙස ඇලුමිනියම් පරිභෝජනය කරයි.
සෝඩියම් බැටරි
දැනට ජපන් විද්‍යාඥයින් ලිතියම් වෙනුවට සෝඩියම් භාවිතා කරන බැටරි නිපදවීමට කටයුතු කරමින් සිටී.
සෝඩියම් බැටරි න්‍යායාත්මකව ලිතියම් බැටරි වලට වඩා 7 ගුණයකින් කාර්යක්ෂම බැවින් මෙය කඩාකප්පල්කාරී වනු ඇත. තවත් විශාල වාසියක් වන්නේ දුර්ලභ මූලද්‍රව්‍යයක් වන ලිතියම් හා සසඳන විට සෝඩියම් පෘථිවි සංචිතවල හයවන ධනවත්ම මූලද්‍රව්‍යය වීමයි.
පසු කාලය: දෙසැම්බර්-02-2019