புதிய எரிசக்தி துறை சமீபகாலமாக வளர்ந்து வருகிறது. இன்று நாம் பேட்டரிகள் மற்றும் மொபைல் போன் பேட்டரிகளின் வளர்ச்சி மற்றும் செயல்பாட்டுக் கொள்கைகளைப் பற்றி பேசுவோம்.

1. பேட்டரியின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை

இரசாயன ஆற்றல், ஒளி ஆற்றல், வெப்ப ஆற்றல் போன்றவற்றை நேரடியாக மின் ஆற்றலாக மாற்றக்கூடிய சாதனம் பேட்டரி எனப்படும். இதில் இரசாயன பேட்டரிகள், அணு மின்கலங்கள் போன்றவை அடங்கும், மேலும் நாம் பொதுவாக பேட்டரிகள் என்று அழைப்பது பொதுவாக இரசாயன பேட்டரிகளைக் குறிக்கிறது.

நடைமுறை இரசாயன பேட்டரிகள் முதன்மை பேட்டரிகள் மற்றும் குவிப்பான்களாக பிரிக்கப்படுகின்றன. நம் அன்றாட வாழ்வில் நாம் தொடர்பு கொள்ளும் பேட்டரிகள் முக்கியமாக குவிப்பான்கள். பயன்பாட்டிற்கு முன் பேட்டரி சார்ஜ் செய்யப்பட வேண்டும், பின்னர் அதை டிஸ்சார்ஜ் செய்யலாம். சார்ஜ் செய்யும் போது, ​​மின் ஆற்றல் இரசாயன ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது; வெளியேற்றும் போது, ​​இரசாயன ஆற்றல் மின் ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது.

பேட்டரி டிஸ்சார்ஜ் செய்யப்படும்போது, ​​மின்னோட்டம் நேர்மறை மின்முனையிலிருந்து எதிர்மறை மின்முனைக்கு வெளிப்புற சுற்று வழியாக மாற்றப்படுகிறது. எலக்ட்ரோலைட்டில், நேர்மறை அயனிகள் மற்றும் எதிர்மறை அயனிகள் முறையே மின்முனைகளுக்கு அனுப்பப்படுகின்றன, மேலும் மின்னோட்டம் எதிர்மறை மின்முனையிலிருந்து நேர்மறை மின்முனைக்கு கடத்தப்படுகிறது. பேட்டரி டிஸ்சார்ஜ் செய்யப்படும்போது, ​​​​இரண்டு மின்முனைகளும் ஒரு இரசாயன எதிர்வினைக்கு உட்படுகின்றன, மேலும் சுற்று துண்டிக்கப்படுகிறது அல்லது ஒரு இரசாயன எதிர்வினை ஏற்படுகிறது. பொருள் தீர்ந்துவிட்டால், வெளியேற்றம் நின்றுவிடும்.

பேட்டரியின் உள்ளே பயன்படுத்தப்படும் பொருட்களைப் பொறுத்து, பேட்டரி ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடியதாகவோ அல்லது ரீசார்ஜ் செய்ய முடியாததாகவோ இருக்கலாம். சில இரசாயன எதிர்வினைகள் மீளக்கூடியவை, சில மீள முடியாதவை.

பேட்டரியின் திறன் மற்றும் வேகம் அதன் பொருளைப் பொறுத்தது.

2 செல்போன் பேட்டரிகளின் வரலாறு

மொபைல் போன் பேட்டரிகளை அடிப்படையில் மூன்று நிலைகளாகப் பிரிக்கலாம்: Ni-Cd பேட்டரி → Ni-MH பேட்டரி →

இந்த மூன்று நிலைகளின் பெயர்களிலிருந்து, பேட்டரிகளில் பயன்படுத்தப்படும் முக்கிய இரசாயன கூறுகள் மாறுவதையும், பேட்டரிகளில் அதிக தொழில்நுட்ப கண்டுபிடிப்புகள் இருப்பதையும் காணலாம். லித்தியம் பேட்டரிகள் இல்லாமல், இன்று மொபைல் ஸ்மார்ட் லைஃப் இருக்காது என்று கூட சொல்லலாம்.

1980 களில் மொபைல் போன்கள் முதன்முதலில் தோன்றியபோது, ​​அவை “மொபைல் போன்கள்” என்றும் அழைக்கப்பட்டன. பெயரிலிருந்தே, அது மிகப்பெரியது என்பதை நாம் காணலாம். இது பெரியதாக இருப்பதற்கு முக்கிய காரணம் அதன் பெரிய பேட்டரி தான்.

1990 களில், Ni-MH பேட்டரிகள் தோன்றின, அவை சிறியவை மற்றும் சுற்றுச்சூழல் நட்பு. மோட்டோரோலாவின் நட்சத்திர தயாரிப்பான StarTAC ஆனது நிக்கல் மெட்டல் ஹைட்ரைடு பேட்டரிகளைப் பயன்படுத்துகிறது, அவை மக்களின் பார்வையைத் தகர்க்கும் அளவுக்கு சிறியவை. 328 ஆம் ஆண்டு வெளியான StarTAC1996, 87 கிராம் எடை கொண்ட உலகின் முதல் ஃபிளிப் போன் ஆகும்.

1990 களின் முற்பகுதியில், லித்தியம் பேட்டரிகளும் தோன்றின. 1992 ஆம் ஆண்டில், சோனி தனது சொந்த லித்தியம் பேட்டரியை அதன் தயாரிப்புகளில் அறிமுகப்படுத்தியது, ஆனால் அதிக விலை மற்றும் சிறந்த சக்தி இல்லாததால், அதை அதன் சொந்த தயாரிப்புகளில் மட்டுமே பயன்படுத்த முடியும். பின்னர், லித்தியம் பேட்டரி பொருட்களின் தொழில்நுட்ப கண்டுபிடிப்பு மற்றும் உற்பத்தி தொழில்நுட்பத்தின் முன்னேற்றம், அதன் திறன் மற்றும் செலவு மேம்படுத்தப்பட்டது, மேலும் படிப்படியாக அதிக உற்பத்தியாளர்களின் ஆதரவை வென்றது. லித்தியம் பேட்டரிகளின் சகாப்தம் அதிகாரப்பூர்வமாக வந்துவிட்டது.

லித்தியம் பேட்டரி மற்றும் நோபல் பரிசு

மொபைல் போன்களை மாற்றுவது வேகமாக வளர்ந்து வருகிறது என்றாலும், மொபைல் போன் பேட்டரிகளின் வளர்ச்சி ஒப்பீட்டளவில் மெதுவாக உள்ளது. கணக்கெடுப்பு தரவுகளின்படி, ஒவ்வொரு 10 வருடங்களுக்கும் பேட்டரிகளின் திறன் 10% மட்டுமே அதிகரிக்கிறது. குறுகிய காலத்தில் மொபைல் ஃபோன் பேட்டரிகளின் திறனை கணிசமாக அதிகரிப்பது கிட்டத்தட்ட சாத்தியமற்றது, எனவே மொபைல் போன் பேட்டரிகளின் துறையும் வரம்பற்ற சாத்தியக்கூறுகள் மற்றும் சாத்தியக்கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது.

2019 ஆம் ஆண்டுக்கான வேதியியலுக்கான நோபல் பரிசு, லித்தியம் பேட்டரிகள் துறையில் பணியாற்றியதற்காக பேராசிரியர் ஜான் குட்னஃப், ஸ்டான்லி விட்டிங்ஹாம் மற்றும் டாக்டர் அகிரா யோஷினோ ஆகியோருக்கு வழங்கப்பட்டது. உண்மையில், ஒவ்வொரு ஆண்டும் அவர்கள் வெற்றி பெறுவதற்கு முன்பு, சிலர் லித்தியம் பேட்டரிகள் வெல்லுமா என்று கணிக்கிறார்கள். லித்தியம் பேட்டரிகளின் முன்னேற்றம் சமுதாயத்தில் பெரும் தாக்கத்தையும் பங்களிப்பையும் கொண்டுள்ளது, மேலும் அவர்களின் விருதுகள் தகுதியானவை.

1970 களில் ஏற்பட்ட மத்திய கிழக்குப் போரின் முதல் எண்ணெய் நெருக்கடி, எண்ணெயைச் சார்ந்திருப்பதில் இருந்து விடுபடுவதன் முக்கியத்துவத்தை மக்கள் உணர வழிவகுத்தது. புதிய எரிசக்தி ஆதாரங்களில் நுழைவது எண்ணெயை மாற்றும். மேலும் ஆர்வமுள்ள நாடுகள் பேட்டரிகளின் ஆராய்ச்சி மற்றும் வளர்ச்சியில் புதிய உயரங்களை உருவாக்கியுள்ளன. எண்ணெய் நெருக்கடியின் தாக்கத்துடன், மாற்று எரிசக்தி துறையில் பங்களிப்பு செய்ய அவர் நம்புகிறார்.

பிக் பேங்கின் முதல் சில நிமிடங்களில் தயாரிக்கப்பட்ட ஒரு பழங்கால தனிமமாக, லித்தியம் 19 ஆம் நூற்றாண்டின் முற்பகுதியில் ஸ்வீடிஷ் வேதியியலாளர்களால் லித்தியம் அயனிகளின் வடிவத்தில் முதன்முதலில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. இது மிகவும் வினைத்திறன் கொண்டது. அதன் பலவீனம் வினைத்திறனில் உள்ளது, ஆனால் அது அதன் பலமும் கூட.

மின்கலத்தை சார்ஜ் செய்ய தூய லித்தியத்தை நேர்மின்முனையாகப் பயன்படுத்தும்போது, ​​லித்தியம் டென்ட்ரைட்டுகள் உருவாகின்றன, இது பேட்டரியில் ஷார்ட் சர்க்யூட்டை ஏற்படுத்தலாம், தீ அல்லது வெடிப்பை ஏற்படுத்தலாம், ஆனால் ஆராய்ச்சியாளர்கள் லித்தியம் பேட்டரிகளை ஒருபோதும் கைவிடவில்லை.

மூன்று நோபல் பரிசு வென்றவர்கள்: ஸ்டான்லி விட்டிங்ஹாம், 1970களின் முற்பகுதியில் அறை வெப்பநிலையில் வேலைசெய்து, வெளிப்புற எலக்ட்ரான்களை வெளியிட லித்தியத்தின் சக்திவாய்ந்த இயக்கியைப் பயன்படுத்தி, முழுமையாகச் செயல்படும் முதல் லித்தியம் பேட்டரி ஆகும்;

விட்டிங்ஹாமின் பேட்டரி இரண்டு வோல்ட்டுகளுக்கு மேல் உருவாக்க முடியும். 1980 ஆம் ஆண்டில், குட்எனஃப் கேத்தோடில் கோபால்ட் லித்தியத்தைப் பயன்படுத்தினால் மின்னழுத்தத்தை இரட்டிப்பாக்க முடியும் என்று கண்டுபிடித்தார். அவர் பேட்டரியின் திறனை இரட்டிப்பாக்கினார், மேலும் அதிக ஆற்றல்-அடர்த்தி கேத்தோடு பொருள் மிகவும் இலகுவானது, ஆனால் இது ஒரு வலுவான பேட்டரியை உருவாக்க முடியும். அவர் மிகவும் பயனுள்ள பேட்டரிகளின் வளர்ச்சிக்கு சிறந்த நிலைமைகளை உருவாக்கினார்;

1985 இல், அகாஸ் யோஷினோ முதல் வணிக ரோபோவை உருவாக்கினார். அவர் குட்னெஃப் பயன்படுத்திய லித்தியம் கோபால்ட் அமிலத்தை கேத்தோடாகத் தேர்ந்தெடுத்தார் மற்றும் லித்தியம் கலவையை கார்பனுடன் பேட்டரியின் எதிர்மறை மின்முனையாக வெற்றிகரமாக மாற்றினார். அவர் நிலையான செயல்பாடு, குறைந்த எடை, பெரிய திறன், பாதுகாப்பான மாற்று மற்றும் தன்னிச்சையான எரிப்பு அபாயத்தை வெகுவாகக் குறைத்த லித்தியம் பேட்டரியை உருவாக்கினார்.

அவர்களின் ஆராய்ச்சிதான் லித்தியம் பேட்டரிகளை எண்ணற்ற மின்னணு தயாரிப்புகளுக்குத் தள்ளியது, நவீன மொபைல் வாழ்க்கையை அனுபவிக்க அனுமதிக்கிறது. லித்தியம் பேட்டரிகள் வயர்லெஸ், புதைபடிவ எரிபொருள் இல்லாத புதிய சமுதாயத்திற்கு பொருத்தமான நிலைமைகளை உருவாக்கி, மனித குலத்திற்கு பெரிதும் பயனளிக்கின்றன.

தொழில்நுட்பம் ஒருபோதும் நிற்காது

அந்தக் காலத்தில் சார்ஜ் செய்ய 10 மணி நேரமும், பேசுவதற்கு 35 நிமிடங்களும் ஆகும், ஆனால் இப்போது நம் மொபைல் போன்கள் தொடர்ந்து ஒலித்துக்கொண்டே இருக்கின்றன. கடந்த காலத்தில் இருந்தது போல் சார்ஜிங் பிரச்சனைக்கு நீண்ட காலம் ஆளாக மாட்டோம், ஆனால் தொழில்நுட்பம் ஒருபோதும் நிற்கவில்லை. பெரிய திறன், சிறிய அளவு மற்றும் நீண்ட பேட்டரி ஆயுள் கொண்ட சாலையை நாங்கள் இன்னும் ஆராய்ந்து வருகிறோம்.

இதுவரை, லித்தியம் பேட்டரிகளின் டென்ட்ரைட் பிரச்சனை இன்னும் பேய் போல ஆராய்ச்சியாளர்களை வேட்டையாடுகிறது. இந்த பெரிய பாதுகாப்பு அபாயத்தை எதிர்கொண்டு, உலகம் முழுவதும் உள்ள விஞ்ஞானிகள் இன்னும் கடினமாக உழைத்து வருகின்றனர். நோபல் பரிசு வென்ற 90 வயதான குட்எனஃப், திட-நிலை பேட்டரிகளின் ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டிற்காக தன்னை உறுதியுடன் அர்ப்பணித்துள்ளார்.

நண்பரே, புதிய ஆற்றலைப் பற்றி நீங்கள் என்ன நினைக்கிறீர்கள்? பேட்டரி துறையின் எதிர்காலத்திற்கான உங்கள் பார்வை என்ன? எதிர்கால மொபைல் போன்களுக்கான உங்கள் எதிர்பார்ப்புகள் என்ன?

விவாதிக்க ஒரு செய்தியை அனுப்ப வரவேற்கிறோம், கருந்துளை அறிவியலில் கவனம் செலுத்துங்கள், மேலும் சுவாரஸ்யமான அறிவியலை உங்களுக்குக் கொண்டு வாருங்கள்.