የባትሪ ውስጣዊ መዋቅር: ትልቅ አቅም

ንፁህ ኢነርጂ በስፋት የምንጠቀምበትን አዲስ ዘመን እንጠባበቃለን። የዘመኑ አስደናቂ ትዕይንት አንድ ሰው እንደ ቴስላ ኤሌክትሪክ መኪናዎች በጎዳና ላይ ሲነዱ፣ በቤንዚን ሳይሆን ሙሉ በሙሉ በተሞሉ የሊቲየም ባትሪዎች አዳዲስ መኪኖችን ማየት ይችላል። በመንገዱ ላይ ያሉ የነዳጅ ማደያዎች በባትሪ መሙያዎች ይተካሉ. የቅርብ ጊዜ ዜናው የሻንጋይ ከተማ አሁን ለቴስላ የኤሌክትሪክ መኪናዎች ከፍቃድ-ነጻ ፖሊሲ ይፋ ማድረጉ እና በቻይና ውስጥ ሱፐር ቻርጀሮችን በፍጥነት እንዲያመርቱ እየደገፈ ነው።

ነገር ግን በኤሌክትሪክ የሚሰሩ መኪናዎች ከሞባይል ስልክ ባትሪዎች ያን ያህል ልዩነት ባለማግኘታቸው መጪውን ብሩህ ዘመን ደመና ሊጨልም ይችላል። የሞባይል ስልክ ተጠቃሚዎች ብዙ ጊዜ ስለ ባትሪ ህይወት ይጨነቃሉ። የብዙ ሰዎች ስልኮች በጠዋት ሞልተዋል፣ እና ከሰአት በኋላ ሲቃረብ በቀን አንድ ጊዜ ቻርጅ ማድረግ አስፈላጊ ይሆናል። ላፕቶፖች ተመሳሳይ ችግር አለባቸው እና በሰአታት ውስጥ ጭማቂ ሊያልቅ ይችላል. የኤሌክትሪክ መኪኖች ለመጋጨት ብዙ ርቀት ስለማይጓዙ እና በተደጋጋሚ ባትሪ መሙላት ስለሚያስፈልጋቸው አግልግሎቱ ጥያቄ ቀርቧል። Tesla’s ሞዴል በአሁኑ ጊዜ በገበያ ላይ ብቸኛው የኤሌክትሪክ መኪና ነው, ይህም ድንቅ ነው. ሞዴሉ በአንድ ቻርጅ 480 ኪሎ ሜትር ርቀት ያለው ሲሆን እጅግ በጣም ዓይንን የሚስብ ነው።

ባትሪዎች ለምን አይቆዩም? በተሰጠው ቦታ ላይ አንድ ንጥረ ነገር ሊያከማች የሚችለው የኃይል መጠን የኢነርጂ እፍጋት ይባላል። የባትሪው የኃይል ጥንካሬ ዝቅተኛ ነው. በኪሎ ግራም ከሚመረተው ሃይል አንፃር በቀን እስከ 50 ሜጋጁል ቤንዚን መጠቀም የምንችል ሲሆን የሊቲየም ባትሪዎች በአማካይ ከ1 ሜጋጁል በታች ናቸው። ሌሎች የባትሪ ዓይነቶችም በጣም ዝቅተኛ በሆነ ደረጃ ይንከራተታሉ። በግልጽ ለማየት እንደሚቻለው, ባትሪውን ማለቂያ የሌለው ማድረግ አንችልም; የባትሪውን አቅም ለመጨመር የባትሪውን የኃይል መጠን ማሻሻል ላይ ብቻ ማተኮር እንችላለን ነገርግን ብዙ ችግሮች አሉ። የዚህ ቴክኖሎጂ ችግሮች ምንድ ናቸው? ጋዜጠኛው በዚጂያንግ ዩኒቨርሲቲ የኬሚስትሪ ተባባሪ ፕሮፌሰር ሊዩ ሩንን አነጋግሮ እና በተለምዶ ጥቅም ላይ የሚውለው የሊቲየም ባትሪ (ሊቲየም ባትሪ ለአጭር ጊዜ) ውስጣዊ አወቃቀሩን ምስጢር ተንትኗል።

ኤሌክትሮላይቶች በጣም አስፈላጊ ናቸው

በኤሌክትሮኖች ሽግግር ምክንያት, ባትሪው ኃይል መስጠት ይችላል. ባትሪው ከወረዳው ጋር ሲገናኝ ማብሪያው ጠፍቶ አሁኑኑ በርቷል። በዚህ ጊዜ ኤሌክትሮኖች ከአሉታዊው ተርሚናል ያመልጣሉ እና በወረዳው ውስጥ ወደ አወንታዊው ተርሚናል ይፈስሳሉ። በዚህ ሂደት ኤሌክትሮኒክስ ልክ እንደ ቴስላ ኤሌክትሪክ መኪና መንዳት ስልክዎን እንዲሰራ ያደርገዋል።

በሊቲየም ባትሪዎች ውስጥ ያሉት ኤሌክትሮኖች የሚቀርቡት በሊቲየም ነው። ባትሪውን በሊቲየም ከሞሉ የኃይል መጠኑ አይጨምርም? እንደ አለመታደል ሆኖ, የሊቲየም ባትሪ እንደገና እንዲሞላ, ውስጣዊ መዋቅሩ ከተለየ የኃይል ጥንካሬ አንጻር መገምገም አለበት. ሊዩ የሊቲየም ባትሪዎች ውስጣዊ መዋቅር ኤሌክትሮላይቶች ፣ አሉታዊ መረጃዎች ፣ አወንታዊ መረጃዎች እና ክፍተቶች እንደያዙ ጠቁመዋል ፣ እያንዳንዱም የራሱ ልዩ ሂደት ያለው ፣ ልዩ ሚና የሚጫወት እና የማይፈለግ ነው። ይህ መዋቅር የሊቲየም-አዮን ባትሪዎችን የኃይል ጥንካሬ ይገድባል.

የመጀመሪያው በባትሪ ውስጥ አስፈላጊ ቱቦዎች የሆኑት ኤሌክትሮላይቶች ናቸው. ባትሪ ሲወጣ የሊቲየም አተሞች ኤሌክትሮኖቻቸውን ጠፍተው ሊቲየም ion ይሆናሉ እና ሲሞሉ ከባትሪው አንድ ጫፍ ወደ ሌላው መሮጥ እና እንደገና መመለስ አለባቸው። ሊዩ ተናግሯል። ኤሌክትሮላይቱ የሊቲየም ionዎችን፣ በባትሪው ሰሜናዊ እና ደቡብ ዋልታዎች ላይ፣ ተከታታይ የባትሪ ብስክሌት መንዳት ቁልፍን ያስቀምጣል። ኤሌክትሮላይቶች እንደ ወንዞች ናቸው, ሊቲየም ionዎች እንደ ዓሣ ናቸው. ወንዙ ደረቅ ከሆነ እና ዓሦቹ ወደ ማዶ መሄድ ካልቻሉ የሊቲየም ባትሪዎች በትክክል አይሰሩም.

የኤሌክትሮላይት ውበቱ ኤሌክትሮኖችን ሳይሆን ሊቲየም ionዎችን ብቻ ስለሚሸከም ባትሪው ወረዳው ሲገናኝ ብቻ እንደሚወጣ ያረጋግጣል. በተመሳሳይ ጊዜ, ሊቲየም ions, በኤሌክትሮላይት መሠረት, በታዘዘ እና በደንብ በተገለጸው መንገድ ይንቀሳቀሳሉ, ስለዚህ ኤሌክትሮኖች ሁልጊዜ ወደ አንድ አቅጣጫ ይንቀሳቀሳሉ, ይህም ጅረት ይፈጥራል.

የተረጋጋ አዎንታዊ እና አሉታዊ ምሰሶዎች

ኤሌክትሮላይቶች ኃይል አይሰጡም, ግን ከባድ እና ለሊቲየም-አዮን ባትሪዎች አስፈላጊ ናቸው. ስለዚህ በግራፋይት ላይ የተመሰረቱ ተጨማሪ አሉታዊ መረጃዎች ለምን የሉም? ግራፋይት, የእርሳስ እርሳሶችን ለመሥራት የሚያገለግል ቁሳቁስ ኤሌክትሮኖችን ለማቅረብ ሃላፊነት የለበትም. ሚስተር ሊዩ ‘ይህ የኃይል መሙያ ጊዜ ትክክለኛ መሆኑን ለማረጋገጥ ነው።