Tá borradh faoin earnáil fuinnimh nua le déanaí. Labhróidh muid inniu faoi phrionsabail forbartha agus oibre cadhnraí agus cadhnraí fón póca.

1. Prionsabal oibre na ceallraí

Tugtar ceallraí ar an bhfeiste atá in ann fuinneamh ceimiceach, fuinneamh éadrom, fuinneamh teasa, srl a thiontú go fuinneamh leictreach. Cuimsíonn sé cadhnraí ceimiceacha, cadhnraí núicléacha, srl., Agus tagraíonn an rud a dtugaimid cadhnraí air de ghnáth do chadhnraí ceimiceacha.

Roinntear cadhnraí ceimiceacha praiticiúla i gcadhnraí príomhúla agus i dtaisc-cheallraí. Is taisc-cheallraí iad na cadhnraí a mbímid i dteagmháil leo inár saol laethúil den chuid is mó. Is gá an ceallraí a mhuirearú roimh úsáid, agus ansin is féidir í a urscaoileadh. Nuair a dhéantar é a mhuirearú, athraítear an fuinneamh leictreach go fuinneamh ceimiceach; nuair a scaoiltear é, athraítear an fuinneamh ceimiceach ina fhuinneamh leictreach.

Nuair a scaoiltear an ceallraí, aistrítear an sruth ón leictreoid dhearfach go dtí an leictreoid dhiúltach trí chiorcad seachtrach. Sa leictrilít, tarchuirtear na hiain dearfacha agus na hiain dhiúltacha faoi seach chuig na leictreoidí, agus tarchuirtear an sruth ón leictreoid dhiúltach go dtí an leictreoid dhearfach. Nuair a scaoiltear an ceallraí, déantar imoibriú ceimiceach ar an dá leictreoid, agus déantar an ciorcad a dhícheangal nó tarlaíonn imoibriú ceimiceach. Nuair a bheidh an t-ábhar ídithe, stadfaidh an t-urscaoileadh.

Ag brath ar na hábhair a úsáidtear taobh istigh den cheallraí, is féidir an ceallraí a ath-mhuirearú nó a ath-mhuirearú. Tá roinnt imoibrithe ceimiceacha inchúlaithe, agus tá cuid acu dochúlaithe.

Braitheann cumas agus luas na ceallraí ar a ábhar.

2 Stair cadhnraí fón póca

Is féidir cadhnraí fón póca a roinnt go bunúsach i dtrí chéim: Ceallraí Ni-Cd → Ceallraí Ni-MH →

Ó ainmneacha na dtrí chéim seo, is féidir linn a fheiceáil go bhfuil na príomhghnéithe ceimiceacha a úsáidtear i gcadhnraí ag athrú, agus go bhfuil níos mó nuálaíochtaí teicneolaíochta i gcadhnraí. Is féidir linn a rá fiú mura mbeadh cadhnraí litiam ann, ní bheadh ​​saol cliste soghluaiste ann inniu.

Nuair a tháinig fóin phóca den chéad uair sna 1980idí, tugadh “fóin phóca” orthu freisin. Ón ainm, is féidir linn a fheiceáil go bhfuil sé ollmhór. Is é an chúis is mó go bhfuil sé mór mar gheall ar a cheallraí mór.

Sna 1990idí, bhí cadhnraí Ni-MH le feiceáil, atá níos lú agus níos neamhdhíobhálaí don chomhshaol. Úsáideann táirge réalta Motorola StarTAC cadhnraí hidríd miotail nicil, atá beag go leor chun dearcadh daoine a aisiompú. Ba é an StarTAC328, a eisíodh i 1996, an chéad smeach-fhón ar domhan, gan ach 87 gram ann.

Go luath sna 1990idí, bhí cadhnraí litiam le feiceáil freisin. I 1992, thug Sony a cheallraí litiam féin isteach ina tháirgí, ach mar gheall ar an bpraghas ard agus an easpa cumhachta den scoth, ní fhéadfaí é a úsáid ach ina tháirgí féin. Ina dhiaidh sin, le nuálaíocht theicneolaíoch ábhair ceallraí litiam agus dul chun cinn na teicneolaíochta déantúsaíochta, feabhsaíodh a cumas agus a costas, agus de réir a chéile bhuaigh siad níos mó déantúsóirí. Tá ré na gcadhnraí litiam tagtha go hoifigiúil.

Ceallraí litiam agus an Duais Nobel

Cé go bhfuil athsholáthar fóin phóca ag forbairt go gasta, tá forbairt cadhnraí fón póca réasúnta mall. De réir sonraí an tsuirbhé, ní mhéadaíonn cumas cadhnraí ach 10% gach 10 mbliana. Tá sé beagnach dodhéanta acmhainn cadhnraí fón póca a mhéadú go suntasach i dtréimhse ghearr ama, agus mar sin tá féidearthachtaí agus féidearthachtaí neamhtheoranta ag réimse na gcadhnraí fón póca freisin.

Bronnadh Duais Nobel sa Cheimic 2019 ar an Ollamh John Goodenough, Stanley Whittingham agus an Dr. Akira Yoshino as a gcuid oibre i réimse na gcadhnraí litiam. Déanta na fírinne, gach bliain sula mbuaileann siad, tuar daoine áirithe an mbuafaidh cadhnraí litiam. Tá tionchar mór ag dul chun cinn cadhnraí litiam ar an tsochaí, agus tá a ndámhachtainí tuillte go maith acu.

Mar thoradh ar an gcéad ghéarchéim ola i gcogadh an Mheánoirthir sna 1970idí thuig daoine an tábhacht a bhaineann le fáil réidh leis an spleáchas ar ola. Is féidir ola a chur in ionad foinsí nua fuinnimh. Chomh maith leis sin chruthaigh tíortha díograiseacha airde nua i dtaighde agus i bhforbairt cadhnraí. Le tionchar na géarchéime ola, tá súil aige ranníocaíochtaí a dhéanamh i réimse an fhuinnimh mhalartaigh.

Mar eilimint ársa a táirgeadh sa chéad chúpla nóiméad den Big Bang, fuair ceimiceoirí Sualainne litiam den chéad uair i bhfoirm iain litiam go luath sa 19ú haois. Tá sé thar a bheith imoibríoch. Tá a laige san imoibríocht, ach is é a láidreachtaí freisin.

Nuair a úsáidtear litiam íon mar anóid chun ceallraí a mhuirearú, cruthaítear dendrítí litiam, a d’fhéadfadh ciorcad gearr a dhéanamh sa cheallraí, tine a chur faoi deara nó fiú pléascadh, ach níor thug taighdeoirí riamh suas cadhnraí litiam.

Triúr buaiteoirí Dhuais Nobel: Ba é Stanley Whittingham an chéad cheallraí litiam lánfheidhmiúil a d’oibrigh ag teocht an tseomra go luath sna 1970idí, ag úsáid tiomántán cumhachtach litiam chun leictreoin sheachtracha a scaoileadh;

Is féidir le ceallraí Whittingham beagán os cionn dhá volta a ghiniúint. Sa bhliain 1980, fuair Goodenough amach gur féidir le húsáid litiam cóbalt sa chatóid an voltas a dhúbailt. Rinne sé acmhainneacht na ceallraí a dhúbailt, agus tá an t-ábhar catóide ard-fhuinnimh-dlúis an-éadrom, ach féadann sé ceallraí níos láidre a dhéanamh. Chruthaigh sé dálaí níos fearr chun cadhnraí níos úsáidí a fhorbairt;

I 1985, d’fhorbair Akase Yoshino an chéad robot tráchtála. Roghnaigh sé an t-aigéad cóbalt litiam a d’úsáid Goodeneuf mar an catóide agus d’éirigh leis an gcóimhiotal litiam a chur in ionad carbóin mar leictreoid dhiúltach na ceallraí. D’fhorbair sé ceallraí litiam le hoibriú cobhsaí, meáchan éadrom, cumas mór, athsholáthar sábháilte, agus riosca laghdaithe go mór ó dhóchán spontáineach.

Is é a gcuid taighde a bhrúigh cadhnraí litiam chuig táirgí leictreonacha gan áireamh, rud a ligeann dúinn taitneamh a bhaint as an saol soghluaiste nua-aimseartha. Chruthaigh cadhnraí litiam coinníollacha oiriúnacha do shochaí nua gan sreang, saor ó bhreosla iontaise, agus bhain siad an-leas as an gcine daonna.

Ní stopann an teicneolaíocht riamh

Sna laethanta sin, thóg sé 10 n-uaire an chloig le muirearú agus 35 nóiméad le labhairt, ach anois, bíonn ár bhfóin phóca ag athrá i gcónaí. Ní bheimid faoi réir na faidhbe muirir go ceann i bhfad mar a rinneamar roimhe seo, ach níor stop an teicneolaíocht riamh. Táimid fós ag iniúchadh an bhóthair le cumas mór, méid beag, agus saolré fada ceallraí.

Go dtí seo, tá fadhb dendrite cadhnraí litiam fós ag tarraingt taighdeoirí cosúil le taibhse. Agus iad ag tabhairt aghaidh ar an bpriacal mór slándála seo, tá eolaithe ar fud an domhain fós ag obair go crua. Tá Goodenough, buaiteoir Dhuais Nobel 90 bliain d’aois, tar éis é féin a chaitheamh go daingean le taighde agus forbairt cadhnraí staid sholad.

A chara, cad a cheapann tú faoi fhuinneamh nua? Cad é do dhearcadh maidir le todhchaí an réimse ceallraí? Cad iad na hionchais atá agat maidir le fóin phóca sa todhchaí?

Fáilte chun teachtaireacht a fhágáil le plé, tabhair aird ar eolaíocht na bpoll dubh, agus eolaíocht níos suimiúla a thabhairt leat.