Batré struktur internal: kapasitas badag

Kami ngarepkeun jaman anyar pikeun pamakean énergi anu bersih. Dina pamandangan anu ikonik dina jaman éta, urang tiasa ningali mobil énggal sapertos mobil listrik Tesla anu nyetir jalan-jalan, sanés didamel ku béngsin tapi ku batré litium anu dicas pinuh. SPBU sapanjang jalan bakal diganti ku stasiun ngecas. Beja panganyarna nyaéta kota Shanghai ayeuna ngumumkeun kawijakan bébas lisénsi pikeun mobil listrik Tesla sareng ngadukung manufaktur supercharger anu langkung gancang di China.

Tapi masa depan anu cerah tiasa dibayangkeun ku kanyataan yén batré mobil listrik henteu béda sareng batré telepon sélulér. Pangguna telepon sélulér sering hariwang ngeunaan umur batre. Telepon Seueur jalma pinuh isuk-isuk, sareng nalika soré ngadeukeutan, janten peryogi ngeusi batre sakali sapoé. Laptop gaduh masalah anu sami sareng tiasa béak jus dina sababaraha jam. Utiliti mobil listrik ditaroskeun sabab jarakna henteu cekap dugi ka kacilakaan sareng kedah sering dicas. Modél Tesla ayeuna mangrupikeun hiji-hijina mobil listrik di pasar, anu mangrupikeun prestasi. Modél anu paling pikaresepeun, kalayan jarak 480 kilométer dina hiji muatan.

Naha batré henteu tahan? Jumlah énergi zat bisa nyimpen dina spasi tinangtu disebut dénsitas énergi. Kapadetan énergi batréna rendah. Dina hal énergi dihasilkeun per kilogram, urang bisa make nepi ka 50 megajoules béngsin per poé, sedengkeun batré litium rata-rata kirang ti 1 megajoule. Jenis batré séjén ogé roam dina tingkat pisan low. Jelas, urang moal bisa nyieun batréna taya wates; Dina raraga ngaronjatkeun kapasitas batré, urang ngan bisa difokuskeun ngaronjatkeun dénsitas énergi batré, tapi aya loba kasusah. Naon kasusah jeung téhnologi ieu? Wartawan ngawawancara Liu Run, dosen ahli kimia di Universitas Zhejiang, sareng nganalisa misteri struktur internal batré litium anu biasa dianggo (singget batré litium).

Éléktrolit penting pisan

Alatan mindahkeun éléktron, batréna bisa nyadiakeun énergi. Nalika batréna disambungkeun ka sirkuit, switch dipareuman jeung ayeuna hurung. Dina titik ieu, éléktron kabur ti terminal négatip sarta ngalir ngaliwatan sirkuit ka terminal positif. Dina prosésna, éléktronika bakal ngajaga telepon anjeun tiasa dianggo, sapertos nyetir mobil listrik Tesla.

Éléktron dina batré litium disayogikeun ku litium. Upami anjeun ngeusian batré litium, dénsitas énergi henteu ningkat? Hanjakalna, supados batré litium tiasa dicas deui, struktur internalna kedah dievaluasi tina segi dénsitas énergi spésifikna. Liu nunjuk kaluar yén struktur internal batré litium ngandung éléktrolit, data négatip, data positif sarta sela, nu masing-masing boga prosés husus sorangan, muterkeun hiji peran unik tur indispensable. Struktur ieu ngawatesan dénsitas énergi batré litium-ion.

Anu kahiji nyaéta éléktrolit, anu mangrupikeun saluran penting dina batré. Nalika batré discharges, atom litium leungit éléktron maranéhanana sarta jadi ion litium, sarta nalika ngecas, maranéhanana kudu ngajalankeun ti hiji tungtung batréna ka nu sejen tur balik deui. ceuk Liu. Éléktrolit ngajaga ion litium, di kutub kalér sareng kidul batré, konci pikeun siklus batré kontinyu. Éléktrolit sapertos walungan, ion litium sapertos lauk. Lamun walungan geus garing jeung lauk teu bisa meunang ka sisi séjén, batré litium moal jalan bener.

Kaéndahan éléktrolit téh nya éta ngan mawa ion litium, teu éléktron, mastikeun yén batréna ngan discharges nalika sirkuit disambungkeun. Dina waktu nu sarua, ion litium, nurutkeun éléktrolit, gerak dina cara maréntahkeun jeung well-diartikeun, jadi éléktron salawasna gerak dina hiji arah, nyieun arus.

Stabil kutub positif jeung negatif

Éléktrolit henteu masihan kakuatan, tapi aranjeunna beurat sareng penting pikeun batré litium-ion. Janten naha henteu aya data langkung négatip dumasar kana grafit? Grafit, bahan nu dipaké pikeun nyieun pensil lead, teu tanggung jawab nyadiakeun éléktron. ‘Ieu pikeun mastikeun waktu ngecas pas,’ ceuk Pak Liu.