Nîşeya edîtor: Teknolojiya elektrîkê pêşeroja erdê kesk e, û teknolojiya bateriyê bingeha teknolojiya elektrîkê û mifteya sînordarkirina pêşkeftina di asta mezin de ya teknolojiya elektrîkê ye. Teknolojiya bateriyê ya sereke ya heyî bateriyên lîtyum-îyon in, ku xwedî dendika enerjiyê ya baş û karîgeriya bilind in. Lêbelê, lîtyum elementek kêm e ku lêçûnek bilind û çavkaniyên wê sînordar in. Di heman demê de, her ku karanîna çavkaniyên enerjiya nûjenkirî zêde dibe, dendika enerjiyê ya bateriyên lîtyum-îyon êdî têrê nake. Meriv çawa bersiv dide? Mayank Jain hin teknolojiyên bateriyê yên ku dibe ku di pêşerojê de werin bikar anîn nirxandine. Gotara orîjînal li ser medium bi sernavê: Pêşeroja Teknolojiya Bateriyê hate weşandin.
Erd tijî enerjiyê ye, û em her tiştî dikin da ku wê enerjiyê bigirin û bi awayekî baş bikar bînin. Her çend me di veguheztina ber bi enerjiya nûjenkirî de karekî çêtir kiribe jî, me di depokirina enerjiyê de zêde pêşketinek çênekiriye.
Niha, standarda herî bilind a teknolojiya bateriyê bateriyên lîtyum-îyon in. Wisa dixuye ku ev bateri xwedî dendika enerjiyê ya herî baş, karîgeriya bilind (nêzîkî 99%) û temenê dirêj e.
Ji ber vê yekê çi xelet e? Her ku enerjiya nûjenkirî ya ku em digirin zêde dibe, dendika enerjiyê ya bataryayên lîtyûm-îyon êdî têrê nake.
Ji ber ku em dikarin hilberîna bataryayan bi komî bidomînin, ev ne tiştekî mezin xuya dike, lê pirsgirêk ev e ku lîtyûm metalek nisbeten kêm e, ji ber vê yekê lêçûna wê ne kêm e. Her çend lêçûnên hilberîna bataryayan kêm dibin jî, hewcedariya ji bo hilanîna enerjiyê jî bi lez zêde dibe.
Em gihîştine astekê ku gava bataryaya lîtyûm-îyon were çêkirin, ew ê bandorek mezin li ser pîşesaziya enerjiyê bike.
Dendiya enerjiyê ya bilindtir a sotemeniyên fosîl rastiyek e, û ev faktorek bandorker a mezin e ku rê li ber veguheztina ber bi girêdayîbûnek tevahî ya bi enerjiya nûjenkirî digire. Em hewceyê pîlên ku ji giraniya me bêtir enerjiyê derdixin in.
Bateriyên lîtium-îyon çawa dixebitin
Mekanîzmaya xebatê ya pîlên lîtyûmê dişibihe pîlên kîmyewî yên asayî yên AA an AAA. Termînalên anod û katodê, û elektrolîtek di navberê de hene. Berevajî pîlên asayî, reaksiyona dakêşanê di pîlên lîtyûm-îyon de berevajî ye, ji ber vê yekê pîl dikare gelek caran were şarj kirin.
Katod (+ termînala) ji fosfata hesinî ya lîtyûmê, anoda (-termînal) ji grafîtê û grafît jî ji karbonê pêk tê. Elektrîk tenê herikîna elektronan e. Ev batarya bi veguhestina iyonên lîtyûmê di navbera anodê û katodê de elektrîkê çêdikin.
Dema ku barkirin çê dibe, iyon ber bi anodê ve diçin, û dema ku tên valakirin, iyon ber bi katodê ve diçin.
Ev tevgera iyonan dibe sedema tevgera elektronan di nav devreyê de, ji ber vê yekê tevgera iyonên lîtyûmê û tevgera elektronan bi hev ve girêdayî ne.
Pîlê anodê yê silîkonê
Gelek şîrketên mezin ên otomobîlan ên mîna BMW di pêşxistina bataryayên anod ên silîkonê de veberhênanê dikin. Mîna bataryayên lîtyûm-îyon ên asayî, ev batarya anodên lîtyûmê bikar tînin, lê li şûna anodên li ser bingeha karbonê, silîkonê bikar tînin.
Wek anodek, silîkon ji grafîtê çêtir e ji ber ku ji bo girtina lîtyûmê 4 atomên karbonê hewce dike, û 1 atomek silîkonê dikare 4 îyonên lîtyûmê bigire. Ev nûvekirinek mezin e… ku silîkonê 3 caran ji grafîtê xurttir dike.
Lêbelê, bikaranîna lîtyûmê hîn jî şûrek dudevî ye. Ev materyal hîn jî biha ye, lê veguhastina tesîsên hilberînê bo şaneyên silîkonê hêsantir e. Ger batarya bi tevahî cûda bin, dê kargeh bi tevahî ji nû ve were sêwirandin, ku ev yek dê bibe sedema ku balkêşiya guheztinê hinekî kêm bibe.
Anodên silîkonê bi dermankirina qûmê ji bo hilberandina silîkona paqij têne çêkirin, lê pirsgirêka herî mezin a ku lêkolîner niha pê re rû bi rû dimînin ev e ku anodên silîkonê dema ku têne bikar anîn diwerimin. Ev dikare bibe sedema ku batarya pir zû xirab bibe. Her wiha hilberandina anodên bi girseyî dijwar e.
Pîla grafînê
Grafîn cureyekî perçeyên karbonê ye ku heman materyalê wekî qelemê bikar tîne, lê girêdana grafîtê bi perçeyan re gelek dem digire. Grafîn di gelek rewşên karanînê de ji ber performansa xwe ya hêja tê pesinandin, û batarya jî yek ji wan e.
Hin şîrket li ser pîlên grafînê dixebitin ku dikarin di çend deqeyan de bi tevahî werin şarj kirin û 33 caran ji pîlên lîtyûm-îyon zûtir werin vala kirin. Ev ji bo wesayîtên elektrîkê pir bi nirx e.
Bateriya kefê
Niha, pîlên kevneşopî du-alî ne. Ew an mîna pîlên lîtyûmê li ser hev têne danîn an jî mîna pîlên AA an lîtyûm-îyon ên tîpîk têne pêçandin.
Pîla kefê têgeheke nû ye ku tevgera barkê elektrîkê di fezaya 3D de vedihewîne.
Ev avahiya 3-alî dikare dema şarjkirinê bileztir bike û dendika enerjiyê zêde bike, ev taybetmendiyên pir girîng ên bateriyê ne. Li gorî piraniya bateriyên din, bateriyên kef elektrolîtên şile yên zirardar nînin.
Pîlên kef li şûna elektrolîtên şil, elektrolîtên zexm bi kar tînin. Ev elektrolît ne tenê îyonên lîtyûmê diguhezîne, lê di heman demê de cîhazên din ên elektronîkî jî îzole dike.
Anoda ku barkirina neyînî ya bateriyê digire ji sifirê kefkirî hatiye çêkirin û bi madeya çalak a pêwîst hatiye pêçandin.
Piştre elektrolîtek hişk li dora anodê tê sepandin.
Di dawiyê de, ji bo dagirtina valahiyan di hundirê pîlê de, qalikek bi navê "pasteya erênî" tê bikaranîn.
Bateriya Oksîda Aluminiumê
Ev batarya xwedî yek ji mezintirîn dendika enerjiyê ya hemû bataryayan e. Enerjiya wê ji bataryayên lîtyum-îyon ên heyî bihêztir û siviktir e. Hin kes îdîa dikin ku ev batarya dikarin 2,000 kîlometreyan ji wesayîtên elektrîkê re peyda bikin. Ev têgeh çi ye? Ji bo referansê, rêjeya herî zêde ya rêwîtiyê ya Tesla nêzîkî 600 kîlometreyan e.
Kêşeya van bataryayan ew e ku nayên şarjkirin. Ew hîdroksîda alumînyûmê hildiberînin û bi rêya reaksiyona alumînyûm û oksîjenê di elektrolîtek li ser bingeha avê de enerjiyê berdidin. Bikaranîna bataryayan alumînyûmê wekî anodek dixwe.
Bateriya sodyûmê
Niha, zanyarên Japonî li ser çêkirina bateriyên ku sodyûmê li şûna lîtyûmê bikar tînin dixebitin.
Ev dê bibe sedema têkçûnê, ji ber ku pîlên sodyûmê ji hêla teorîkî ve 7 caran ji pîlên lîtyûmê bikêrtir in. Sûdeke din a mezin ew e ku sodyûm şeşemîn hêmana herî dewlemend di rezervên erdê de ye, li gorî lîtyûmê, ku hêmanek kêm e.
Dema Postê: Kanûn-02-2019