በሊቲየም አዮን ባትሪዎች ውስጥ የመዳብ ፎይል መሰረታዊ ነገሮች

በፕላኔታችን ላይ በጣም አስፈላጊ ከሆኑት ብረቶች አንዱ መዳብ ነው. ያለሱ፣ እንደ መብራት ማብራት ወይም ቲቪ መመልከት ያሉ ቀላል የምንላቸውን ነገሮች ማድረግ አንችልም። መዳብ ኮምፒውተሮችን እንዲሰሩ የሚያደርጉ የደም ቧንቧዎች ናቸው። ያለ መዳብ በመኪና መጓዝ አንችልም ነበር። ቴሌኮሙኒኬሽን መሞቱን ያቆማል። እና የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ያለ እሱ ምንም አይሰራም።

የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች የኤሌክትሪክ ክፍያን ለመፍጠር እንደ መዳብ እና አልሙኒየም ያሉ ብረቶች ይጠቀማሉ. እያንዳንዱ የሊቲየም-አዮን ባትሪ ግራፋይት አኖድ፣ ብረት ኦክሳይድ ካቶድ አለው፣ እና በሴፔራተር የሚጠበቁ ኤሌክትሮላይቶችን ይጠቀማል። ባትሪውን መሙላት የሊቲየም ions በኤሌክትሮላይቶች ውስጥ እንዲፈስ እና በግራፍ አኖድ ላይ እንዲሰበሰብ ያደርጋል በግንኙነቱ በኩል ከተላኩ ኤሌክትሮኖች ጋር። ባትሪውን መፍታት ionዎቹን ወደ መጡበት ይልካቸዋል እና ኤሌክትሮኖች ኤሌክትሪክ እንዲፈጥሩ በወረዳው ውስጥ እንዲያልፉ ያስገድዳቸዋል። ሁሉም የሊቲየም አየኖች እና ኤሌክትሮኖች ወደ ካቶድ ከተመለሱ በኋላ ባትሪው ይጠፋል።

ስለዚህ መዳብ ከሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ጋር ምን ክፍል ይጫወታል? አኖዶስን በሚፈጥሩበት ጊዜ ግራፋይት ከመዳብ ጋር ተቀላቅሏል. መዳብ ኦክሳይድን ይቋቋማል, ይህም የኬሚካላዊ ሂደት ሲሆን የአንድ ንጥረ ነገር ኤሌክትሮኖች ወደ ሌላ አካል ይጠፋሉ. ይህ ዝገት ያስከትላል. ኦክሳይድ የሚከሰተው ኬሚካል እና ኦክሲጅን ከአንድ ንጥረ ነገር ጋር ሲገናኙ ነው፣ ለምሳሌ ብረት ከውሃ እና ኦክስጅን ጋር እንደሚገናኝ ዝገትን ይፈጥራል። መዳብ በመሠረቱ ከዝገት ይከላከላል.

የመዳብ ፎይልበዋናነት በሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል, ምክንያቱም በመጠን መጠኑ ምንም ገደቦች የሉም. የፈለከውን ያህል እና የፈለከውን ያህል ቀጭን ልታገኝ ትችላለህ። መዳብ በተፈጥሮው ኃይለኛ የአሁኑ ሰብሳቢ ነው, ነገር ግን የአሁኑን ታላቅ እና እኩል መበታተን ያስችላል.

ሁለት ዓይነት የመዳብ ፎይል አለ: ሮል እና ኤሌክትሮይቲክ. አንተ መሰረታዊ ጥቅልል ​​የመዳብ ፎይል ለእያንዳንዱ እደ-ጥበብ እና ዲዛይን ስራ ላይ ይውላል። በሚሽከረከሩ ፒን ሲጫኑ ሙቀትን በማስተዋወቅ ሂደት የተፈጠረ ነው. በቴክኖሎጂ ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው ኤሌክትሮይቲክ መዳብ ፎይል መፍጠር ትንሽ የበለጠ ተሳትፎ አለው. ከፍተኛ ጥራት ያለው መዳብ በአሲድ ውስጥ በማሟሟት ይጀምራል. ይህ ኤሌክትሮላይቲክ ፕላቲንግ በሚባል ሂደት ወደ መዳብ የሚጨመር የመዳብ ኤሌክትሮላይት ይፈጥራል. በዚህ ሂደት ኤሌክትሪክ የመዳብ ኤሌክትሮላይትን ወደ መዳብ ፎይል ለመጨመር በኤሌክትሪክ ኃይል በተሞሉ የሚሽከረከሩ ከበሮዎች ውስጥ ይጠቅማል።

የመዳብ ፎይል ከድክመቶቹ ውጭ አይደለም. የመዳብ ፎይል ሊጣበጥ ይችላል. ያ ከሆነ የኃይል መሰብሰብ እና መበታተን በእጅጉ ሊጎዳ ይችላል. ከዚህም በላይ የመዳብ ፎይል እንደ ኤሌክትሮማግኔቲክ ሲግናሎች፣ ማይክሮዌቭ ኢነርጂ እና ከፍተኛ ሙቀት ባሉ የውጭ ምንጮች ሊጎዳ ይችላል። እነዚህ ምክንያቶች የመዳብ ፎይልን በትክክል የመሥራት ችሎታን ሊቀንሱ ወይም ሊያጠፉ ይችላሉ። አልካላይስ እና ሌሎች አሲዶች የመዳብ ፎይልን ውጤታማነት ሊበላሹ ይችላሉ። ለዚህም ነው እንደ ኩባንያዎች ያሉሲቪንብረቶች የተለያዩ የመዳብ ፎይል ምርቶችን ይፈጥራሉ.

ሙቀትን እና ሌሎች ጣልቃገብነቶችን የሚዋጋውን የመዳብ ወረቀት ጠብቀዋል. እንደ የታተሙ የወረዳ ሰሌዳዎች (PCBs) እና ተጣጣፊ የወረዳ ሰሌዳዎች (FCBs) ለተወሰኑ ምርቶች የመዳብ ፎይል ይሠራሉ። በተፈጥሮ ለሊቲየም-አዮን ባትሪዎች የመዳብ ወረቀት ይሠራሉ.

የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች መደበኛ እየሆኑ መጥተዋል፣ በተለይም አውቶሞቢሎች ቴስላ እንደሚያመርተው ኢንደክሽን ሞተሮችን በማመንጨት ላይ ናቸው። የኢንደክሽን ሞተሮች አነስተኛ ተንቀሳቃሽ ክፍሎች አሏቸው እና የተሻለ አፈፃፀም አላቸው። ኢንዳክሽን ሞተሮች በወቅቱ ከሌሉ የኃይል መስፈርቶች አንጻር ሊገኙ የማይችሉ ተደርገው ይቆጠሩ ነበር. ቴስላ ይህን በሊቲየም-አዮን የባትሪ ሕዋሶቻቸው እንዲከሰት ማድረግ ችሏል። እያንዳንዱ ሕዋስ በተናጠል ሊቲየም-አዮን ባትሪዎች የተሰራ ነው, ሁሉም የመዳብ ፎይል አላቸው.

የመዳብ ፎይል ፍላጎት በከፍተኛ ደረጃ ላይ ደርሷል። የመዳብ ፎይል ገበያ እ.ኤ.አ. በ 2019 ከ 7 ቢሊዮን ዶላር በላይ አሜሪካን ያተረፈ ሲሆን በ 2026 ከ 8 ቢሊዮን ዶላር በላይ አሜሪካን ያስገኛል ተብሎ ይጠበቃል ። ይህ የሆነው በአውቶሞቲቭ ኢንዱስትሪ ውስጥ በተደረጉ ለውጦች ምክንያት ከውስጥ ተቀጣጣይ ሞተሮች ወደ ሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ለመቀየር ተስፋ በሚሰጡ ለውጦች ምክንያት ነው። ይሁን እንጂ ኮምፒውተሮች እና ሌሎች ኤሌክትሮኒክስ የመዳብ ፎይል ስለሚጠቀሙ መኪናዎች ብቸኛው ኢንዱስትሪ አይሆኑም. ይህ ዋጋውን ብቻ ያረጋግጣልየመዳብ ፎይልበሚቀጥሉት አስርት ዓመታት ውስጥ መጨመር ይቀጥላል.

የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ለመጀመሪያ ጊዜ የባለቤትነት መብት የተሰጣቸው በ1976 ሲሆን በ1991 በጅምላ ይመረታሉ። በቀጣዮቹ ዓመታት የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች የበለጠ ተወዳጅ እየሆኑ ሲመጡም ይሻሻላሉ። በአውቶሞቢሎች ውስጥ መጠቀማቸውን ከግምት ውስጥ በማስገባት በሚቀጣጠል የኢነርጂ ጥገኛ ዓለም ውስጥ እንደገና ሊሞሉ የሚችሉ እና የበለጠ ቀልጣፋ በመሆናቸው ሌሎች አገልግሎቶችን ያገኛሉ ብሎ ለመናገር አያስደፍርም። የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች የወደፊት የኃይል ምንጭ ናቸው, ነገር ግን ያለ መዳብ ፎይል ምንም አይደሉም.