Sektora nû ya enerjiyê di van demên dawî de geş bûye. Îro em ê li ser pêşkeftin û prensîbên xebatê yên batar û bataryayên têlefonên desta biaxivin.

1. Prensîba xebatê ya pîlê

Amûra ku rasterast dikare enerjiya kîmyewî, enerjiya ronahiyê, enerjiya germahiyê û hwd veguherîne enerjiya elektrîkê, jê re pîlê tê gotin. Ew bataryayên kîmyewî, bataryayên nukleerî, hwd vedihewîne, û ya ku em bi gelemperî jê re dibêjin bataryayên bi gelemperî ji bataryayên kîmyewî re vedibêje.

Pîlên kîmyewî yên pratîkî li bataryayên seretayî û komkeran têne dabeş kirin. Pîlên ku em di jiyana xwe ya rojane de bi wan re têkevin têkiliyê bi giranî akumulator in. Pêdivî ye ku pîlê berî karanîna were barkirin, û dûv re ew dikare were derxistin. Dema barkirinê, enerjiya elektrîkê vediguhere enerjiya kîmyewî; dema dakêşanê, enerjiya kîmyewî vediguhere enerjiya elektrîkê.

Dema ku pîlê tê dakêşandin, niha ji elektroda erênî ji elektroda neyînî bi navgîniyek derveyî ve tê veguhestin. Di elektrolîtê de, îyonên erênî û îyonên neyînî bi rêzê ji elektrodê re têne şandin, û herik ji elektroda neyînî vediguhezîne elektroda erênî. Dema ku pîlê tê dakêşandin, du elektrod di bertekek kîmyewî de derbas dibe, û dor tê qut kirin an jî reaksiyonek kîmyewî pêk tê. Dema ku maddî biqede, dê vekêşana raweste.

Bi materyalên ku di hundurê pîlê de têne bikar anîn ve girêdayî ye, pîlê dikare ji nû ve were şarj kirin an ne-barbar be. Hin reaksiyonên kîmyewî veger in, û hin jî neveger in.

Kapasîteya û leza pîlê bi materyalê wê ve girêdayî ye.

2 Dîroka bataryayên têlefonên desta

Pîlên têlefonên desta bi bingehîn dikarin li sê qonaxan bêne dabeş kirin: Pîlê Ni-Cd → Pîlê Ni-MH →

Ji navên van sê qonaxan, em dikarin bibînin ku hêmanên kîmyewî yên sereke yên ku di pîlê de têne bikar anîn diguherin, û di pîlê de nûbûnên teknolojîk zêdetir in. Tewra em dikarin bibêjin ku bêyî bataryayên lîtiumê, îro jiyanek jîr a mobîl tune.

Dema ku têlefonên desta yekem car di salên 1980-an de derketin, ji wan re “telefonên desta” jî dihat gotin. Ji navê, em dikarin bibînin ku ew mezin e. Sedema sereke ya mezinbûna wê ji ber battera wê ya mezin e.

Di salên 1990-an de, bataryayên Ni-MH derketin, ku piçûktir û hawirdorparêztir in. Hilbera stêrk a Motorola StarTAC bataryayên hîdrîd ên metal ên nîkel bikar tîne, ku têra xwe piçûk in ku têgihîştina mirovan bişkînin. StarTAC328, ku di sala 1996-an de hate derxistin, yekem têlefonê zirav a cîhanê bû, ku giraniya wê tenê 87 gram bû.

Di destpêka salên 1990-an de, bataryayên lîtium jî xuya bûn. Di sala 1992-an de, Sony pîlê xweya lîtiumê xist nav hilberên xwe, lê ji ber bihayê bilind û nebûna hêza hêja, ew tenê di hilberên xwe de bikar anî. Dûv re, bi nûvekirina teknolojîk a materyalên bataryayên lîtium û pêşkeftina teknolojiya hilberînê, kapasîteya wê û lêçûna wê çêtir bûye, û hêdî hêdî berjewendiya bêtir hilberîneran bi dest xistiye. Serdema bataryayên lîtiumê bi fermî hat.

Battery Lithium û Xelata Nobelê

Her çend guheztina têlefonên desta bi lez pêş dikeve, pêşkeftina bataryayên têlefonên desta bi hêdî hêdî ye. Li gorî daneyên anketê, kapasîteya bataryayê her 10 salan tenê ji sedî 10 zêde dibe. Hema hema ne mumkin e ku di demek kurt de kapasîteya bataryayên têlefonên desta bi girîngî were zêdekirin, ji ber vê yekê qada bataryayên têlefonên desta jî xwedan îmkan û potansiyelên bêsînor e.

Xelata Nobelê ya Kîmyayê ya sala 2019an ji ber xebatên wan ên di warê bataryayên lîtiumê de ji Profesor John Goodenough, Stanley Whittingham û Dr. Akira Yoshino re hat dayîn. Bi rastî, her sal berî ku ew bi ser bikevin, hin kes pêşbînî dikin ka dê bataryayên lîtiumê bi ser bikevin. Pêşkeftina bataryayên lîtiumê bandor û tevkariyek mezin li civakê dike, û xelatên wan jî hêja ne.

Yekem krîza petrolê ya şerê Rojhilata Navîn di salên 1970-an de bû sedem ku mirov girîngiya xilasbûna ji girêdayiya petrolê fam bikin. Ketina çavkaniyên nû yên enerjiyê dikare şûna petrolê bigire. Di heman demê de welatên bi coş di lêkolîn û pêşkeftina bataryayê de astên nû ava kirin. Bi bandora krîza petrolê, ew hêvî dike ku di warê enerjiya alternatîf de beşdariyê bike.

Wekî hêmanek kevnar ku di çend hûrdemên pêşîn ên Teqîna Mezin de hatî hilberandin, lîtium yekem car di destpêka sedsala 19-an de ji hêla kîmyayên Swêdî ve di forma îyonên lîtiumê de hate dîtin. Ew zehf reaktîf e. Qelsiya wê di reaksiyonê de ye, lê ew di heman demê de hêza wê ye.

Dema ku lîtîyûma safî wek anodek ji bo barkirina pîlê tê bikaranîn, dendikên lîtiumê çêdibin, ku dibe sedema kurtecivînek di pîlê de, bibe sedema agir an jî teqînekê, lê lêkolîner tu carî dev ji bataryayên lîtiumê bernedan.

Sê xelatgirên Xelata Nobelê: Stanley Whittingham yekem batarya lîtiumê ya bi tevahî fonksiyonel bû ku di destpêka salên 1970-an de li germahiya jûreyê dixebitî, ajokera hêzdar a lîtiumê bikar anî da ku elektronên derve berde;

Pîlê Whittingham dikare hinekî zêdetirî du volt çêbike. Di sala 1980 de, Goodenough kifş kir ku karanîna lîtium kobalt di katodê de dikare voltaja ducar bike. Wî potansiyela pîlê ducar kir, û maddeya katodê ya bi enerjiya bilind-dansîte pir sivik e, lê ew dikare pîlê bihêztir çêbike. Wî ji bo pêşxistina bataryayên bikêrtir şert û mercên çêtir afirand;

Di sala 1985-an de, Akase Yoshino yekem robotê bazirganî pêşxist. Wî asîda kobalt a lîtiumê ku ji hêla Goodeneuf ve wekî katod tê bikar anîn hilbijart û bi serfirazî alikariya lîtiumê bi karbonê wekî elektroda neyînî ya pîlê hilbijart. Wî bataryayek lîtiumê bi xebata stabîl, giraniya sivik, kapasîteya mezin, veguheztina ewledar, û xetera şewitandina spontan pir kêm kir.

Ew lêkolîna wan e ku bataryayên lîtiumê berbi hilberên elektronîkî yên bêhejmar ve hiştiye, ku rê dide me ku em ji jiyana mobîl a nûjen kêfxweş bibin. Pîlên lîtiumê ji bo civakek nû ya bêtêl, bê fosîl şert û mercên guncaw afirandine, û pir sûdmendî daye mirovahiyê.

Teknolojî qet naqede

Di wan rojan de, 10 saetan barkirin û 35 deqîqeyan ji bo axaftinê dikişand, lê niha, telefonên me yên desta her tim dubare dibin. Em ê ji bo demek dirêj wekî berê nebin mijara pirsgirêka barkirinê, lê teknolojî tu carî nesekinî. Em hîn jî li ser riya kapasîteya mezin, mezinahiya piçûk, û jiyana dirêj a bateriyê digerin.

Heya nuha, pirsgirêka dendrîtê ya bataryayên lîtiumê hîn jî mîna xeyaletek lêkolîneran dikişîne. Li hember vê xetereya ewlehiyê ya mezin, zanyar li çaraliyê cîhanê hîn jî bi dijwarî dixebitin. Goodenough, xwediyê Xelata Nobelê ya 90-salî, bi biryar xwe daye lêkolîn û pêşkeftina bataryayên hişk.

Heval, tu li ser enerjiya nû çi difikirî? Nêrîna we ji bo pêşeroja qada pîlê çi ye? Hêviyên we ji bo têlefonên desta yên pêşerojê çi ne?

Hûn bi xêr hatin ku hûn ji bo nîqaşê peyamek bihêlin, ji kerema xwe bala xwe bidin zanista qulika reş, û zanyariyên balkêştir ji we re bînin.