Бастаҳои батареяҳои литийӣ роҳи ба даст овардани таҷҳизоти электронии худро тағир доданд. Аз смартфонҳо то мошинҳои барқӣ, ин таъминоти барқии сабук ва самаранок як қисми ҷудонашавандаи ҳаёти ҳаррӯзаи мо гаштаанд. Бо вуҷуди ин, рушдикластерҳои батареяи литийба хамвор рох надодааст. Он дар тӯли солҳо як қатор дигаргуниҳо ва пешравиҳоро аз сар гузаронидааст. Дар ин мақола, мо таърихи бастаҳои батареяи литий ва чӣ гуна онҳо барои қонеъ кардани эҳтиёҷоти афзояндаи энергетикии моро омӯхта метавонем.
Аввалин батареяи литий-ионро Стэнли Уиттингем дар охири солҳои 1970 таҳия карда буд, ки оғози инқилоби батареяи литийро нишон медиҳад. Батареяи Уиттингем дисульфиди титанро ҳамчун катод ва металли литийро ҳамчун анод истифода мебарад. Ҳарчанд ин навъи батарея дорои зичии баланди энергия аст, аммо бинобар нигарониҳои бехатарӣ он аз ҷиҳати тиҷоратӣ қобили қабул нест. Металли литий хеле реактив аст ва метавонад боиси фироршавии гармӣ гардад, ки боиси сӯхтор ё таркиши батарея гардад.
Ҷон Б. Гуденоф ва дастаи ӯ дар Донишгоҳи Оксфорд дар солҳои 1980-ум бо мақсади рафъи масъалаҳои бехатарии марбут ба батареяҳои металлии литий кашфиётҳои бунёдӣ карданд. Онҳо дарёфтанд, ки бо истифода аз катодҳои оксиди металлӣ ба ҷои металли литий, хатари гурези гармиро бартараф кардан мумкин аст. Катодҳои оксиди литий кобальти Гуденоф дар саноат инқилоб карданд ва роҳро барои батареяҳои пешрафтаи литий-ион, ки мо имрӯз истифода мебарем, кушод.
Пешравии навбатии калон дар бастаҳои батареяҳои литийӣ дар солҳои 1990 ба амал омад, вақте Ёшио Ниши ва дастаи ӯ дар Sony аввалин батареяи тиҷории литий-ионро таҳия карданд. Онҳо аноди металлии литийи хеле реактивиро бо аноди графитӣ устувортар иваз карданд ва бехатарии батареяро боз ҳам беҳтар карданд. Аз сабаби зичии баланди энергия ва мӯҳлати тӯлонии онҳо, ин батареяҳо зуд ба манбаи стандартии қувваи барқ барои дастгоҳҳои электронии сайёр, ба монанди ноутбукҳо ва телефонҳои мобилӣ табдил ёфтанд.
Дар аввали солҳои 2000-ум, бастаҳои батареяҳои литий дар соҳаи автомобилсозӣ барномаҳои нав пайдо карданд. Тесла, ки аз ҷониби Мартин Эберхард ва Марк Тарпеннинг асос ёфтааст, аввалин мошини электрикии аз ҷиҳати тиҷорат муваффақро ба кор андохтааст, ки бо батареяҳои литий-ион кор мекунад. Ин як марҳалаи муҳим дар рушди бастаҳои батареяҳои литий мебошад, зеро истифодаи онҳо дигар бо электроникаи сайёр маҳдуд намешавад. Мошинҳои электрикие, ки бо бастаҳои батареяи литий кор мекунанд, алтернативаи тозатар ва устувортарро ба мошинҳои анъанавии бо бензин коркунанда пешниҳод мекунанд.
Вақте ки талабот ба бастаҳои батареяҳои литий меафзояд, кӯшишҳои тадқиқотӣ ба баланд бардоштани зичии энергетикии онҳо ва беҳтар кардани кори умумии онҳо нигаронида шудаанд. Яке аз чунин пешрафтҳо ҷорӣ намудани анодҳои кремний буд. Кремний дорои иқтидори баланди назариявӣ барои нигоҳ доштани ионҳои литий мебошад, ки метавонад зичии энергияи батареяҳоро ба таври назаррас афзоиш диҳад. Бо вуҷуди ин, анодҳои кремний бо мушкилоте рӯбарӯ мешаванд, ба монанди тағирёбии шадиди ҳаҷм дар давраи сикли заряд-разряд, ки боиси кӯтоҳ шудани мӯҳлати гардиш мегардад. Муҳаққиқон барои бартараф кардани ин мушкилот барои кушодани иқтидори пурраи анодҳои кремний фаъолона кор мекунанд.
Самти дигари тадқиқот кластерҳои батареяи литийии сахт мебошад. Ин батареяҳо ба ҷои электролитҳои моеъе, ки дар батареяҳои анъанавии литий-ион мавҷуданд, электролитҳои сахтро истифода мебаранд. Батареяҳои ҳолати сахт дорои як қатор бартариҳо, аз ҷумла бехатарии бештар, зичии баландтари энергия ва мӯҳлати тӯлонии гардиш мебошанд. Бо вуҷуди ин, тиҷоратикунонии онҳо ҳанӯз дар марҳилаи ибтидоӣ қарор дорад ва барои бартараф кардани мушкилоти техникӣ ва коҳиш додани хароҷоти истеҳсолӣ тадқиқот ва коркарди минбаъда лозим аст.
Ба пеш нигоҳ карда, ояндаи кластерҳои батареяҳои литий умедбахш ба назар мерасад. Талабот ба нигоҳдории энергия афзоиш меёбад, ки аз ҳисоби бозори афзояндаи мошинҳои барқӣ ва талабот ба ҳамгироии энергияи барқароршаванда бармеояд. Кӯшишҳои тадқиқотӣ ба таҳияи батареяҳои дорои зичии баландтари энергия, қобилияти пуркунии тезтар ва мӯҳлати тӯлонии давра нигаронида шудаанд. Кластерҳои батареяҳои литийӣ дар гузариш ба ояндаи тозатар ва устувори энергетикӣ нақши муҳим мебозанд.
Хулоса, таърихи рушди бастаҳои батареяҳои литий шоҳиди навовариҳои инсонӣ ва ҷустуҷӯи таъминоти нерӯи барқ бехатар ва самараноктар буд. Аз рӯзҳои аввали пайдоиши батареяҳои металлии литий то батареяҳои пешрафтаи литий-ион, ки мо имрӯз истифода мебарем, мо шоҳиди пешрафти назаррас дар технологияи нигоҳдории энергия будем. Вақте ки мо сарҳадҳои имконпазирро идома медиҳем, бастаҳои батареяҳои литий таҳаввулро идома медиҳанд ва ояндаи нигаҳдории энергияро ташаккул медиҳанд.
Агар шумо ба кластерҳои батареяи литий таваҷҷӯҳ дошта бошед, хуш омадед ба Radiance дар тамос шаведиқтибос гиред.
Вақти фиристодан: Ноябр-24-2023