Xusuusin tafatiraha: Tignoolajiyada korontadu waa mustaqbalka dhulka cagaaran, tignoolajiyada baytariguna waa aasaaska tignoolajiyada korontada iyo furaha xaddidaya horumarka baaxadda leh ee tignoolajiyada korantada. Tiknoolajiyada baytariga caadiga ah ee hadda jira waa baytariyada lithium-ion, kuwaas oo leh cufnaanta tamarta wanaagsan iyo waxtarka sare leh. Si kastaba ha ahaatee, lithium waa shay naadir ah oo leh kharash sare iyo ilo xaddidan. Isla mar ahaantaana, marka isticmaalka ilaha tamarta dib loo cusboonaysiin karo ay koraan, cufnaanta tamarta ee baytariyada lithium-ion hadda kuma filna. sidee looga jawaabaa? Mayank Jain waxa uu qiimeeyay qaar ka mid ah tignoolajiyada batteriga ee laga yaabo in mustaqbalka la isticmaalo. Maqaalka asalka ah waxaa lagu daabacay meel dhexe oo cinwaankeedu yahay: Mustaqbalka Tignoolajiyada Battery-ga
Dhulka waxaa ka buuxa tamar, waxaana sameyneynaa wax kasta oo aan awoodno si aan u qabsano oo aan si fiican uga faa'iidaysano tamartaas. In kasta oo aan samaynay shaqo ka wanaagsan u-guurka tamarta dib loo cusboonaysiin karo, horumar badan kamaanu samayn kaydinta tamarta.
Waqtigan xaadirka ah, heerka ugu sarreeya ee tignoolajiyada baytarigu waa baytariyada lithium-ion. Baterigani wuxuu u muuqdaa inuu leeyahay cufnaanta tamarta ugu fiican, waxtarka sare leh (qiyaastii 99%), iyo cimri dheer.
Haddaba maxaa qaldan? Marka tamarta dib loo cusboonaysiin karo ee aan qabsanay ay sii kordheyso, cufnaanta tamarta ee baytariyada lithium-ion kuma filna.
Maadaama aan sii wadi karno soo saarista baytariyada dufcadaha, tani uma muuqato wax weyn, laakiin dhibaatadu waxay tahay in lithiumku yahay bir dhif ah, sidaas darteed qiimaheedu ma yara. Inkasta oo kharashka wax soo saarka batteriga uu hoos u dhacayo, baahida kaydinta tamarta ayaa sidoo kale si degdeg ah u kordheysa.
Waxaan gaadhnay heer marka la soo saaro baytariyada lithium ion, ay saamayn weyn ku yeelan doonto warshadaha tamarta.
Cufnaanta tamarta sare ee shidaalka fosil waa xaqiiqo, tanina waa arrin saameyn weyn ku leh taas oo caqabad ku ah u gudubka ku-tiirsanaanta guud ee tamarta la cusboonaysiin karo. Waxaan u baahanahay baytariyo soo daaya tamar ka badan miisaankeena.
Sida baytariyada lithium-ion u shaqeeyaan
Habka shaqada ee baytariyada lithium-ku waxay la mid yihiin baytariyada kiimikada AA ama AAA caadiga ah. Waxay leeyihiin anode iyo cathode terminal, iyo electrolyte u dhexeeya. Si ka duwan baytariyada caadiga ah, falcelinta soo daynta ku jirta baytariga lithium-ion waa la rogi karaa, markaa batteriga si isdaba joog ah ayaa dib loogu dallaci karaa.
Katoode (+ terminal) waxa uu ka samaysan yahay lithium iron phosphate, anode (-terminal) waxa uu ka samaysan yahay graphite, graphite waxa uu ka samaysan yahay kaarboon. Korontadu waa kaliya socodka elektarooniga. Baytariyadani waxay dhaliyaan koronto iyaga oo u dhaqaaqa ion lithium inta u dhaxaysa anode iyo cathode.
Marka la dallaco, ions-yadu waxay u guuraan anode, iyo marka la sii daayo, ions-yadu waxay u socdaan cathode.
Dhaqdhaqaaqa ions wuxuu keenaa dhaqdhaqaaqa elektaroonigga ee wareegga, sidaas awgeed dhaqdhaqaaqa lithium ion iyo dhaqdhaqaaqa elektarooniga ah ayaa xiriir la leh.
Silicon anode baytari
Shirkado badan oo baabuurta sida BMW ayaa maalgalinayay horumarinta baytariyada Silicon anode. Sida baytariyada lithium-ion ee caadiga ah, baytariyadani waxay isticmaalaan lithium anodes, laakiin halkii ay ka isticmaali lahaayeen anodes-ka carbon-ku salaysan, waxay isticmaalaan silikon.
Sida anode ahaan, silikoonku wuu ka fiican yahay graphite sababtoo ah waxay u baahan tahay 4 atom oo kaarboon ah si ay u qabato lithium, iyo 1 atom silikoon wuxuu hayn karaa 4 lithium ion. Tani waa casriyeyn weyn… samaynta silikon 3 jeer ka xoog badan garaafka.
Si kastaba ha ahaatee, isticmaalka lithium ayaa weli ah seef laba af leh. Qalabkani wali waa qaali, laakiin sidoo kale way fududahay in lagu wareejiyo tas-hiilaadka wax soo saarka unugyada silikon. Haddii baytariyadu gebi ahaanba ka duwan yihiin, warshadda waxay noqon doontaa in gebi ahaanba dib loo habeeyo, taas oo keeni doonta in soo jiidashada beddelka ay yara yaraato.
Silicon anodes-ka waxaa lagu sameeyaa iyadoo lagu daweynayo ciidda si loo soo saaro silikoon saafi ah, laakiin dhibaatada ugu weyn ee cilmi-baarayaashu hadda la kulmaan waa in anodes-ka silikoonku bararaan marka la isticmaalo. Tani waxay keeni kartaa in batteriga si degdeg ah u yaraado. Sidoo kale way adag tahay in la soo saaro anodes.
Batari graphene
Graphene waa nooc ka mid ah jajabka kaarboonka oo isticmaala isla walxaha qalin-qoriinka, laakiin waxay ku kacaysaa waqti badan in graphite lagu dhejiyo jajabyada. Graphene waxaa lagu ammaanaa waxqabadkiisa ugu wanaagsan kiisaska isticmaalka badan, iyo baytariyada ayaa ka mid ah.
Shirkadaha qaarkood waxay ku shaqeeyaan baytariyada graphene oo si buuxda loogu dalaci karo daqiiqado lagana soo dayn karo 33 jeer ka dhakhso badan baytariyada lithium-ion. Tani waxay qiimo weyn u leedahay baabuurta korontada.
Batari xumbo
Waqtigan xaadirka ah, baytariyada dhaqameedku waa laba-cabbir. Waxay isku dhejiyeen sida baytari lithium ama la duubay sida AA caadiga ah ama baytari lithium-ion.
Bateriga xumbo waa fikrad cusub oo ku lug leh dhaqdhaqaaqa kharashka korontada ee booska 3D.
Qaab dhismeedkan 3-geesoodka ah wuxuu dedejin karaa waqtiga dallacaadda wuxuuna kordhin karaa cufnaanta tamarta, kuwani waa tayada aad u muhimsan ee batteriga. Marka la barbar dhigo inta badan baytariyada kale, baytariyada xumbo ma laha electrolytes dareere waxyeello.
Baytariyada xumbo waxay isticmaalaan elektrolyyt adag halkii ay ka isticmaali lahaayeen dareeraha dareeraha ah. Electrolyt-kani kaliya ma sameeyo ion lithium, laakiin sidoo kale wuxuu dahaadhiyaa aaladaha kale ee elektiroonigga ah.
Anode-ka haya kharashka taban ee baytarigu waxa uu ka samaysan yahay naxaas xumbo leh oo lagu dahaadhay walxaha firfircoon ee loo baahan yahay.
Electrolyte adag ayaa markaa lagu dabaqaa agagaarka anode-ga.
Ugu dambeyntii, waxa loogu yeero "koollada togan" ayaa loo isticmaalaa si loo buuxiyo daldaloolada gudaha batteriga.
Aluminium Oxide baytari
Baytariyadani waxay leeyihiin mid ka mid ah cufnaanta tamarta ugu weyn ee baytari kasta. Tamarteedu way ka awood badan tahay kana fudud baytariyada lithium-ion ee hadda jira. Dadka qaar ayaa ku andacoonaya in baytariyadani ay bixin karaan 2,000 kilomitir oo baabuur koronto ah. Waa maxay fikraddan? Tixraac ahaan, xadka ugu badan ee safarka Tesla waa qiyaastii 600 kiiloomitir.
Dhibaatada baytariyadani waa inaan la dalacin karin. Waxay soo saaraan aluminium hydroxide waxayna ku sii daayaan tamar iyada oo loo marayo falcelinta aluminium iyo ogsijiinta ee elektrolytka biyaha ku salaysan. Isticmaalka baytariyadu waxay u isticmaalaan aluminium sida anode ahaan.
Battery Sodium
Waqtigan xaadirka ah, saynisyahano reer Japan ah ayaa ka shaqeynaya samaynta baytariyada isticmaala sodium halkii lithium.
Tani waxay noqon doontaa carqalad, maadaama baytariyada sodium ay aragti ahaan 7 jeer ka waxtar badan yihiin baytariyada lithium. Faa’iidada kale ee aad u wayn ayaa ah in soodiyamku yahay curiyaha lixaad ee ugu qanisan kaydadka dhulka, marka loo eego lithium, oo ah curiye naadir ah.
Waqtiga post: Dec-02-2019