Batterie intern Struktur: grouss Kapazitéit

Mir freeën eis op eng nei Ära vun der verbreeter Notzung vu propperer Energie. An enger ikonescher Szen vun der Ära, kéint een nei Autoen gesinn wéi Tesla’s Elektroautoen duerch d’Stroosse fueren, ugedriwwen net vu Benzin mee vu voll gelueden Lithium Batterien. Tankstellen laanscht de Wee ginn duerch Opluedstatiounen ersat. Déi lescht Neiegkeet ass datt d’Stad Shanghai elo eng Lizenzfräi Politik fir Tesla’s Elektroautoen ugekënnegt huet an hir méi séier Fabrikatioun vu Superchargers a China ënnerstëtzt.

Awer déi hell Zukunft ka bewölkt ginn duerch d’Tatsaach datt Elektroautobatterien net sou ënnerschiddlech vun Handysbatterien sinn. Handy Benotzer Suergen dacks iwwer Batterie Liewen. Vill Leit sinn Handyen moies voll, a wéi de Nomëtteg Approche, gëtt et néideg se eemol am Dag ze laden. Laptops hunn dee selwechte Problem a kënnen an e puer Stonnen aus Jus lafen. D’Utilitéit vun Elektroautoe gouf a Fro gestallt well se net wäit genuch reesen fir ze crashen an dacks opgelueden musse ginn. Dem Tesla säi Model ass de Moment deen eenzegen Elektroauto um Maart, wat e Feat ass. De Modell ass am meeschten opfälleg, mat enger Rei vu 480 Kilometer op enger eenzeger Ladung.

Firwat daueren d’Batterien net? D’Quantitéit un Energie, déi eng Substanz an engem bestëmmte Raum ka späicheren, gëtt Energiedicht genannt. D’Energiedicht vun der Batterie ass niddereg. Wat d’Energie pro Kilogramm produzéiert, kënne mir bis zu 50 Megajoule Benzin pro Dag benotzen, während Lithium Batterien duerchschnëttlech manner wéi 1 Megajoule sinn. Aner Aarte vu Batterien reiwen och op extrem nidderegen Niveauen. Natierlech kënne mir d’Batterie net onendlech maachen; Fir d’Kapazitéit vun der Batterie ze erhéijen, kënne mir nëmmen op d’Verbesserung vun der Energiedicht vun der Batterie konzentréieren, awer et gi vill Schwieregkeeten. Wat sinn d’Schwieregkeeten mat dëser Technologie? De Reporter interviewt Liu Run, Associé Professer fir Chimie op der Zhejiang Universitéit, an analyséiert d’Geheimnis vun der interner Struktur vun der allgemeng benotzt Lithium Batterie (Lithium Batterie fir kuerz).

Elektrolyte si ganz wichteg

Duerch den Transfer vun Elektronen kann d’Batterie Energie ubidden. Wann d’Batterie un de Circuit ugeschloss ass, ass de Schalter aus an de Stroum ass op. Zu dësem Zäitpunkt flüchten d’Elektronen aus dem negativen Terminal a fléissen duerch de Circuit an de positiven Terminal. Am Prozess wäert d’Elektronik Ären Telefon behalen, sou wéi en Tesla Elektroauto fuert.

D’Elektronen a Lithium-Batterien gi vu Lithium geliwwert. Wann Dir eng Batterie mat Lithium fëllt, erhéicht d’Energiedicht net? Leider, fir datt eng Lithium Batterie nofëllbar ass, muss seng intern Struktur no senger spezifescher Energiedicht evaluéiert ginn. Liu Huet drop higewisen datt d’intern Struktur vu Lithium Batterien Elektrolyte, negativ Donnéeën, positiv Donnéeën a Lücken enthält, déi jidderee säin eegene spezielle Prozess huet, spillt eng eenzegaarteg Roll an ass onverzichtbar. Dës Struktur limitéiert d’Energiedicht vu Lithium-Ion Batterien.

Déi éischt ass Elektrolyte, déi wesentlech Leitungen an Batterien sinn. Wann eng Batterie entléisst, verléieren d’Lithiumatome hir Elektronen a ginn zu Lithium-Ionen, a beim Oplueden musse se vun engem Enn vun der Batterie op dat anert lafen an erëm zréck. Liu gesot. Den Elektrolyt hält d’Lithiumionen, am Nord- a Südpol vun der Batterie, de Schlëssel fir kontinuéierlech Batterie Cycling. Elektrolyte si wéi Flëss, Lithiumionen si wéi Fësch. Wann de Floss dréchen ass an de Fësch kann net op déi aner Säit kommen, funktionnéieren d’Lithiumbatterien net richteg.

D’Schéinheet vum Elektrolyt ass datt et nëmmen Lithium-Ionen dréit, net Elektronen, wat garantéiert datt d’Batterie nëmmen entléisst wann de Circuit ugeschloss ass. Zur selwechter Zäit beweegen d’Lithium-Ionen, laut dem Elektrolyt, op eng bestallt a gutt definéiert Manéier, sou datt d’Elektronen ëmmer an eng Richtung bewegen, an e Stroum kreéieren.

Stabil positiv an negativ Pole

Elektrolyte liwweren keng Kraaft, awer si si schwéier a wesentlech fir Lithium-Ion Batterien. Also firwat ginn et net méi negativ Daten baséiert op Grafit? Grafit, d’Material fir Bleistiftleitungen ze maachen, ass net verantwortlech fir Elektronen ze liwweren. “Dëst ass fir sécherzestellen datt d’Ladezäit richteg ass,” sot den Här Liu.