Լիթիումի մարտկոցի կլաստերի զարգացման պատմություն

Lithium մարտկոցի տուփերը հեղափոխություն են կատարել մեր էլեկտրոնային սարքերը: Սմարթֆոններից մինչեւ էլեկտրական տրանսպորտային միջոցներ, այս թեթեւ եւ արդյունավետ էլեկտրական աղբյուրները դարձել են մեր առօրյա կյանքի անբաժանելի մասը: Այնուամենայնիվ, զարգացումըլիթիումի մարտկոցի կլաստերներչի եղել սահուն նավարկություն: Այն տարիների ընթացքում անցել է որոշ հիմնական փոփոխություններ եւ առաջխաղացումներ: Այս հոդվածում մենք ուսումնասիրելու ենք լիթիումի մարտկոցի տոպրակների պատմությունը եւ ինչպես են նրանք զարգացել, որպեսզի բավարարեն մեր աճող էներգիայի կարիքները:

Առաջին լիթիում-իոնային մարտկոցը մշակվել է Սթենլի Ուլախհեմը 1970-ականների վերջին, նշելով լիթիի մարտկոցի հեղափոխության սկիզբը: Whittitham- ի մարտկոցը օգտագործում է տիտանի դիսուլֆիդը որպես կաթոդ եւ լիթիում մետաղ, որպես անոդ: Չնայած մարտկոցի այս տեսակը ունի էներգիայի բարձր խտություն, այն առեւտրային առումով կենսունակ չէ անվտանգության մտահոգությունների պատճառով: Լիթիումի մետաղը խիստ ռեակտիվ է եւ կարող է առաջացնել ջերմային փախուստ, պատճառելով մարտկոցի հրդեհներ կամ պայթյուններ:

Լիթիումի մետաղական մարտկոցների հետ կապված անվտանգության խնդիրները հաղթահարելու համար, John ոն Բ. Գուդենուղը եւ Օքսֆորդի համալսարանում նրա թիմը հիմք են հանդիսանում 1980-ականներին: Նրանք գտան, որ լիթիումի մետաղի փոխարեն օգտագործելով մետաղական օքսիդի կաթոդ, ջերմային փախուստի ռիսկը կարող է վերացվել: Goodenough- ի Lithium Cobalt Oxide Catheodes- ը հեղափոխեց արդյունաբերությունը եւ ճանապարհ հարթեց, որ մենք այսօր օգտագործում ենք ավելի առաջադեմ լիթիում-իոնային մարտկոցներ:

Լիթիումի մարտկոցի տուփերի հաջորդ գլխավոր առաջխաղացումը եկավ 1990-ականներին, երբ Յոշիոն Նիշին եւ նրա թիմը Sony- ում զարգացան առաջին առեւտրային լիթիում-իոնային մարտկոցը: Նրանք փոխարինեցին բարձր ռեակտիվ լիթիումի մետաղական անոդը `ավելի կայուն գրաֆիտային անոդով, հետագայում բարելավելով մարտկոցի անվտանգությունը: Նրանց էներգիայի բարձր խտության եւ երկար ցիկլի կյանքի պատճառով այս մարտկոցները արագ դարձան ստանդարտ էլեկտրական սարքերի համար դյուրակիր էլեկտրոնային սարքերի համար, ինչպիսիք են նոութբուքերը եւ բջջային հեռախոսները:

2000-ականների սկզբին լիթիումի մարտկոցների փաթեթները նոր ծրագրեր են գտել ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ: Tesla, որը հիմնադրվել է Մարտին Էբերհարդի եւ Մարկ Թարթենինգի կողմից, գործարկել է առաջին առեւտրային հաջող էլեկտրական մեքենան, որն ապահովված է լիթիում-իոնային մարտկոցներով: Սա նշում է կարեւոր հանգրվան, լիթիումի մարտկոցի փաթեթների մշակման մեջ, քանի որ դրանց օգտագործումը այլեւս չի սահմանափակվում դյուրակիր էլեկտրոնիկայով: Լիթիումի մարտկոցի տուփերով սնուցվող էլեկտրական տրանսպորտային միջոցները առաջարկում են ավելի մաքուր, ավելի կայուն այլընտրանք ավանդական բենզինի սնուցող տրանսպորտային միջոցների համար:

Քանի որ լիթիումի մարտկոցի պահանջը աճում է, հետազոտական ​​ջանքերը կենտրոնացած են էներգիայի խտության բարձրացման եւ դրանց ընդհանուր գործունեության բարելավման վրա: Նման առաջխաղացումներից մեկը սիլիկոնային գործող անոդների ներդրումը էր: Silicon- ը ունի բարձր տեսական կարողություն `լիթիում իոնները պահելու համար, ինչը կարող է զգալիորեն բարձրացնել մարտկոցների էներգիայի խտությունը: Այնուամենայնիվ, սիլիկոնային անոդները բախվում են մարտահրավերներին, ինչպիսիք են կտրուկ ծավալը փոխվում են լիցքաթափման ցիկլերի ընթացքում, ինչը հանգեցնում է կրճատված ցիկլի կյանքի: Հետազոտողները ակտիվորեն աշխատում են այս մարտահրավերները հաղթահարելու համար `սիլիկոնային անոդների ամբողջ ներուժը բացելու համար:

Հետազոտության մեկ այլ ոլորտ պինդ վիճակի լիթիում մարտկոցի կլաստերներ են: Այս մարտկոցները օգտագործում են պինդ էլեկտրոլիտներ `հեղուկ էլեկտրոլիտների փոխարեն, որոնք հայտնաբերված են ավանդական լիթիում-իոնային մարտկոցներում: Պինդ վիճակի մարտկոցներ առաջարկում են մի քանի առավելություններ, ներառյալ ավելի մեծ անվտանգություն, էներգիայի ավելի բարձր խտություն եւ ցիկլի ավելի երկար կյանք: Այնուամենայնիվ, դրանց առեւտրայնացումը դեռ վաղ փուլում է, եւ անհրաժեշտ է հետագա հետազոտություններ եւ զարգացում `տեխնիկական մարտահրավերները հաղթահարելու եւ արտադրության ծախսերը նվազեցնելու համար: 

Առաջնությունն առաջիկայում, լիթիումի մարտկոցի կլաստերի ապագան խոստումնալից է թվում: Էներգախնայողության պահանջարկը շարունակում է բարձրանալ, առաջնորդվելով էլեկտրական էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների շուկայից եւ վերականգնվող էներգիայի ինտեգրման պահանջարկով: Հետազոտական ​​ջանքերը կենտրոնացած են էներգիայի ավելի բարձր խտությամբ մարտկոցների զարգացման, ավելի արագ լիցքավորման հնարավորություններով եւ ցիկլի ավելի երկար կյանքով: Լիթիումի մարտկոցի կլաստերը կենսական դեր կխաղա ավելի մաքուր, ավելի կայուն էներգետիկ ապագա անցնելու հարցում:

Ամփոփելու համար լիթիումի մարտկոցի տոպրակների զարգացման պատմությունը ականատես է եղել մարդու նորարարությանը եւ ավելի անվտանգ եւ արդյունավետ էլեկտրամատակարարումներին հետապնդելու: Լիթիումի մետաղական մարտկոցների վաղ օրերից մինչեւ այսօր օգտագործվող առաջադեմ լիթիում-իոնային մարտկոցներ, մենք ականատես ենք եղել էներգետիկ պահեստավորման տեխնոլոգիայի զգալի առաջխաղացման: Երբ մենք շարունակում ենք մղել հնարավորինս սահմանները, լիթիումի մարտկոցի տուփերը կշարունակեն զարգանալ եւ ձեւավորել էներգետիկ պահեստավորման ապագան:

Եթե ​​դուք հետաքրքրված եք լիթիումի մարտկոցի կլաստերներով, ողջունում ենք շփման պայծառության հետՍտացեք մեջբերում.