Cov Lus Cim Los Ntawm Tus Kws Kho: Kev siv hluav taws xob yog yav tom ntej ntawm lub ntiaj teb ntsuab, thiab kev siv roj teeb yog lub hauv paus ntawm kev siv hluav taws xob thiab yog tus yuam sij rau kev txwv tsis pub muaj kev loj hlob ntawm kev siv hluav taws xob. Cov thev naus laus zis roj teeb tam sim no yog cov roj teeb lithium-ion, uas muaj lub zog zoo thiab ua haujlwm tau zoo. Txawm li cas los xij, lithium yog ib qho khoom tsis tshua muaj nqi siab thiab cov peev txheej tsawg. Tib lub sijhawm, thaum siv cov peev txheej hluav taws xob rov ua dua tshiab loj hlob tuaj, lub zog ntawm cov roj teeb lithium-ion tsis txaus lawm. Yuav teb li cas? Mayank Jain tau saib xyuas qee cov thev naus laus zis roj teeb uas yuav siv tau yav tom ntej. Tsab xov xwm thawj zaug tau luam tawm rau ntawm nruab nrab nrog lub npe: Yav Tom Ntej ntawm Kev Siv Roj Teeb
Lub ntiaj teb puv nkaus lub zog, thiab peb tab tom ua txhua yam peb ua tau los ntes thiab siv lub zog ntawd kom zoo. Txawm hais tias peb tau ua haujlwm zoo dua hauv kev hloov mus rau lub zog rov ua dua tshiab, peb tsis tau ua tiav ntau hauv kev khaws cia lub zog.
Tam sim no, cov qauv siab tshaj plaws ntawm cov thev naus laus zis roj teeb yog cov roj teeb lithium-ion. Lub roj teeb no zoo li muaj lub zog ceev tshaj plaws, ua haujlwm tau zoo (kwv yees li 99%), thiab lub neej ntev.
Yog li ntawd, muaj teeb meem dab tsi? Thaum lub zog rov ua dua tshiab uas peb khaws tau txuas ntxiv mus, lub zog ntawm cov roj teeb lithium-ion tsis txaus lawm.
Vim tias peb tuaj yeem txuas ntxiv tsim cov roj teeb ua pawg, qhov no zoo li tsis yog qhov teeb meem loj, tab sis qhov teeb meem yog tias lithium yog ib qho hlau tsis tshua muaj, yog li nws tus nqi tsis qis. Txawm hais tias cov nqi tsim roj teeb poob qis, qhov xav tau kev khaws cia hluav taws xob kuj nce ntxiv sai.
Peb tau mus txog qhov chaw uas thaum lub roj teeb lithium ion raug tsim tawm, nws yuav muaj kev cuam tshuam loj heev rau kev lag luam hluav taws xob.
Qhov muaj zog ntau dua ntawm cov roj fossil yog qhov tseeb, thiab qhov no yog ib qho tseem ceeb uas cuam tshuam rau kev hloov mus rau kev vam khom tag nrho rau lub zog rov ua dua tshiab. Peb xav tau cov roj teeb uas tso tawm lub zog ntau dua li peb qhov hnyav.
Cov roj teeb lithium-ion ua haujlwm li cas
Lub tshuab ua haujlwm ntawm cov roj teeb lithium zoo ib yam li cov roj teeb AA lossis AAA ib txwm muaj. Lawv muaj cov anode thiab cathode terminals, thiab electrolyte nyob nruab nrab. Tsis zoo li cov roj teeb ib txwm muaj, qhov kev tawm ntawm lub roj teeb lithium-ion yog qhov rov ua dua, yog li lub roj teeb tuaj yeem rov them dua ntau zaus.
Lub cathode (+ terminal) yog ua los ntawm lithium iron phosphate, lub anode (-terminal) yog ua los ntawm graphite, thiab graphite yog ua los ntawm carbon. Hluav taws xob tsuas yog qhov ntws ntawm cov electrons. Cov roj teeb no tsim hluav taws xob los ntawm kev txav cov lithium ions ntawm lub anode thiab cathode.
Thaum them, cov ions txav mus rau qhov anode, thiab thaum tso tawm, cov ions khiav mus rau cathode.
Qhov kev txav ntawm cov ions no ua rau muaj kev txav ntawm cov electrons hauv lub voj voog, yog li lithium ion txav thiab electron txav muaj feem cuam tshuam.
Roj teeb silicon anode
Ntau lub tuam txhab tsheb loj xws li BMW tau nqis peev rau hauv kev tsim cov roj teeb silicon anode. Ib yam li cov roj teeb lithium-ion ib txwm muaj, cov roj teeb no siv cov lithium anodes, tab sis es tsis txhob siv cov carbon-based anodes, lawv siv silicon.
Ua ib qho anode, silicon zoo dua li graphite vim nws xav tau 4 lub carbon atoms los tuav lithium, thiab 1 silicon atom tuaj yeem tuav 4 lithium ions. Qhov no yog qhov kev hloov kho loj ... ua rau silicon muaj zog dua graphite 3 zaug.
Txawm li cas los xij, kev siv lithium tseem yog rab ntaj ob sab. Cov khoom siv no tseem kim heev, tab sis nws kuj yooj yim dua los hloov cov chaw tsim khoom mus rau cov roj teeb silicon. Yog tias cov roj teeb txawv kiag li, lub Hoobkas yuav tsum tau tsim dua tshiab tag nrho, uas yuav ua rau qhov zoo ntawm kev hloov pauv me ntsis.
Cov silicon anodes yog ua los ntawm kev kho cov xuab zeb kom tsim tau silicon ntshiab, tab sis qhov teeb meem loj tshaj plaws uas cov kws tshawb fawb ntsib tam sim no yog tias silicon anodes o thaum siv. Qhov no tuaj yeem ua rau lub roj teeb puas sai dhau. Nws kuj nyuaj rau tsim cov anodes ntau.
Roj teeb graphene
Graphene yog ib hom carbon flake uas siv cov khoom siv zoo ib yam li tus cwj mem, tab sis nws siv sijhawm ntau los txuas graphite rau cov flakes. Graphene tau txais kev qhuas rau nws qhov kev ua tau zoo heev hauv ntau qhov kev siv, thiab roj teeb yog ib qho ntawm lawv.
Muaj ib txhia tuam txhab uas tab tom ua haujlwm rau cov roj teeb graphene uas tuaj yeem them tag nrho hauv ob peb feeb xwb thiab tso tawm sai dua li cov roj teeb lithium-ion 33 npaug. Qhov no muaj txiaj ntsig zoo rau cov tsheb fais fab.
Roj teeb ua npuas ncauj
Tam sim no, cov roj teeb ib txwm muaj ob sab. Lawv raug teeb tsa zoo li lub roj teeb lithium lossis dov zoo li lub roj teeb AA lossis lithium-ion ib txwm muaj.
Lub roj teeb ua npuas ncauj yog lub tswv yim tshiab uas cuam tshuam txog kev txav mus los ntawm cov nqi hluav taws xob hauv qhov chaw 3D.
Cov qauv 3-seem no tuaj yeem ua kom lub sijhawm them sai dua thiab ua kom lub zog ceev dua, cov no yog cov yam ntxwv tseem ceeb heev ntawm lub roj teeb. Piv nrog rau feem ntau lwm cov roj teeb, cov roj teeb ua npuas ncauj tsis muaj cov kua electrolytes uas ua rau puas tsuaj.
Cov roj teeb ua npuas siv cov electrolytes khov es tsis siv cov electrolytes kua. Cov electrolyte no tsis yog tsuas yog coj cov lithium ions xwb, tab sis kuj tseem ua rau lwm cov khoom siv hluav taws xob rwb thaiv tsev.
Lub anode uas tuav lub roj teeb lub nqi tsis zoo yog ua los ntawm cov tooj liab ua npuas ncauj thiab coated nrog cov khoom siv uas xav tau.
Ib qho electrolyte khov kho ces siv nyob ib ncig ntawm anode.
Thaum kawg, ib qho hu ua "positive paste" yog siv los sau cov qhov khoob hauv lub roj teeb.
Roj teeb txhuas Oxide
Cov roj teeb no muaj ib qho ntawm cov zog loj tshaj plaws ntawm txhua lub roj teeb. Nws lub zog muaj zog dua thiab sib dua li cov roj teeb lithium-ion tam sim no. Ib txhia neeg hais tias cov roj teeb no tuaj yeem muab 2,000 mais ntawm cov tsheb fais fab. Lub tswv yim no yog dab tsi? Rau kev siv, qhov siab tshaj plaws ntawm Tesla yog li 600 kilometers.
Qhov teeb meem nrog cov roj teeb no yog tias lawv tsis tuaj yeem them tau. Lawv tsim cov txhuas hydroxide thiab tso tawm lub zog los ntawm kev sib xyaw ntawm txhuas thiab oxygen hauv cov electrolyte uas muaj dej. Kev siv cov roj teeb siv txhuas ua lub anode.
Lub roj teeb sodium
Tam sim no, cov kws tshawb fawb Nyij Pooj tab tom ua haujlwm los tsim cov roj teeb uas siv sodium es tsis txhob lithium.
Qhov no yuav ua rau muaj kev cuam tshuam loj heev, vim tias cov roj teeb sodium muaj zog dua li cov roj teeb lithium txog li 7 npaug. Lwm qhov zoo dua yog tias sodium yog qhov thib rau nplua nuj tshaj plaws hauv ntiaj teb cov khoom khaws cia, piv rau lithium, uas yog ib qho khoom tsis tshua muaj.
Lub sijhawm tshaj tawm: Lub Kaum Ob Hlis-02-2019