Battery interne struktuur: groot kapasiteit

Ons sien uit na ‘n nuwe era van wydverspreide gebruik van skoon energie. In ‘n ikoniese toneel van die era kan ‘n mens dalk nuwe motors soos Tesla se elektriese motors in die strate sien ry, nie deur petrol aangedryf nie, maar deur volledig gelaaide litiumbatterye. Vulstasies langs die pad sal deur laaistasies vervang word. Die jongste nuus is dat die stad Sjanghai nou ‘n lisensievrye beleid vir Tesla se elektriese motors aangekondig het en hul vinniger vervaardiging van superaanjaers in China ondersteun.

Maar die blink toekoms kan vertroebel word deur die feit dat elektriese motorbatterye nie so verskil van selfoonbatterye nie. Selfoongebruikers is dikwels bekommerd oor batterylewe. Baie mense se fone is soggens vol, en soos die middag naderkom, word dit nodig om dit een keer per dag te laai. Skootrekenaars het dieselfde probleem en kan binne ‘n kwessie van ure sonder sap opraak. Die nut van elektriese motors is bevraagteken omdat hulle nie ver genoeg ry om te bots nie en gereeld herlaai moet word. Tesla se Model is tans die enigste elektriese motor op die mark, wat ‘n prestasie is. Die model is die mees opvallende, met ‘n reikafstand van 480 kilometer op ‘n enkele lading.

Hoekom hou batterye nie? Die hoeveelheid energie wat ‘n stof in ‘n gegewe ruimte kan berg, word energiedigtheid genoem. Die energiedigtheid van die battery is laag. In terme van energie wat per kilogram geproduseer word, kan ons tot 50 megajoule petrol per dag gebruik, terwyl litiumbatterye gemiddeld minder as 1 megajoule gebruik. Ander tipes batterye swerf ook op uiters lae vlakke. Uiteraard kan ons nie die battery oneindig maak nie; Om die kapasiteit van die battery te verhoog, kan ons net fokus op die verbetering van die energiedigtheid van die battery, maar daar is baie probleme. Wat is die probleme met hierdie tegnologie? Die verslaggewer het ‘n onderhoud met Liu Run, medeprofessor in chemie aan die Zhejiang Universiteit, gevoer en die raaisel van die interne struktuur van die algemeen gebruikte litiumbattery (kortweg litiumbattery) ontleed.

Elektroliete is baie belangrik

As gevolg van die oordrag van elektrone, kan die battery energie verskaf. Wanneer die battery aan die stroombaan gekoppel is, is die skakelaar af en die stroom is aan. Op hierdie punt ontsnap elektrone uit die negatiewe terminaal en vloei deur die stroombaan na die positiewe terminaal. In die proses sal die elektronika jou foon aan die werk hou, net soos om ‘n Tesla-elektriese motor te bestuur.

Die elektrone in litiumbatterye word deur litium voorsien. As jy ‘n battery met litium vul, neem die energiedigtheid nie toe nie? Ongelukkig, sodat ‘n litiumbattery herlaaibaar kan wees, moet sy interne struktuur in terme van sy spesifieke energiedigtheid geëvalueer word. Liu Het daarop gewys dat die interne struktuur van litiumbatterye elektroliete, negatiewe data, positiewe data en gapings bevat, wat elkeen sy eie spesiale proses het, ‘n unieke rol speel en onontbeerlik is. Hierdie struktuur beperk die energiedigtheid van litiumioonbatterye.

Die eerste is elektroliete, wat noodsaaklike buise in batterye is. Wanneer ‘n battery ontlaai, verloor die litiumatome hul elektrone en word litiumione, en wanneer hulle herlaai, moet hulle van die een kant van die battery na die ander en weer terug hardloop. Liu gesê. Die elektroliet hou die litiumione, by die noord- en suidpool van die battery, die sleutel tot deurlopende batteryfietsry. Elektroliete is soos riviere, litiumione is soos visse. As die rivier droog is en die vis nie anderkant toe kan nie, sal die litiumbatterye nie behoorlik werk nie.

Die skoonheid van die elektroliet is dat dit slegs litiumione dra, nie elektrone nie, wat verseker dat die battery net ontlaai wanneer die stroombaan gekoppel is. Terselfdertyd beweeg die litiumione, volgens die elektroliet, op ‘n geordende en goed gedefinieerde manier, sodat die elektrone altyd in een rigting beweeg, wat ‘n stroom skep.

Stabiele positiewe en negatiewe pole

Elektroliete verskaf nie krag nie, maar hulle is swaar en noodsaaklik vir litiumioonbatterye. So hoekom is daar nie meer negatiewe data gebaseer op grafiet nie? Grafiet, die materiaal wat gebruik word om potloodloodjies te maak, is nie verantwoordelik vir die verskaffing van elektrone nie. “Dit is om seker te maak die laaityd is reg,” het mnr. Liu gesê.