Qoraalka Tifaftiraha: Tiknoolajiyadda korontadu waa mustaqbalka dhulka cagaaran, tiknoolajiyadda baytariguna waa aasaaska tiknoolajiyadda korontada iyo furaha lagu xakameynayo horumarka baaxadda weyn ee tiknoolajiyadda korontada. Tiknoolajiyadda baytariga ee hadda jirta ee caadiga ah waa baytariyada lithium-ion, kuwaas oo leh cufnaan tamar oo wanaagsan iyo hufnaan sare. Si kastaba ha ahaatee, lithium waa walax naadir ah oo leh kharash sare iyo kheyraad xaddidan. Isla mar ahaantaana, marka isticmaalka ilaha tamarta la cusboonaysiin karo ay korayaan, cufnaanta tamarta ee baytariyada lithium-ion hadda kuma filna. Sidee looga jawaabaa? Mayank Jain wuxuu qiimeeyay qaar ka mid ah teknoolojiyada baytariyada ee laga yaabo in loo isticmaalo mustaqbalka. Maqaalka asalka ah waxaa lagu daabacay warbaahinta iyadoo cinwaan looga dhigay: Mustaqbalka Tiknoolajiyadda Baytariga.
Dhulku wuxuu ka buuxaa tamar, waxaanan sameyneynaa wax kasta oo aan awoodno si aan u qabsanno oo aan si wanaagsan uga faa'iideysano tamartaas. In kasta oo aan shaqo ka wanaagsan qabanay u gudubka tamarta la cusboonaysiin karo, haddana horumar badan kama sameynin kaydinta tamarta.
Waqtigan xaadirka ah, heerka ugu sarreeya ee tignoolajiyada baytariyada waa baytariyada lithium-ion. Baytarigani wuxuu u muuqdaa inuu leeyahay cufnaanta tamarta ugu fiican, hufnaan sare (qiyaastii 99%), iyo cimri dheer.
Haddaba maxaa khaldan? Maadaama tamarta la cusboonaysiin karo ee aan qabanno ay sii kordheyso, cufnaanta tamarta ee baytariyada lithium-ion mar dambe kuma filna.
Maadaama aan sii wadi karno soo saarista baytariyada dufcad ahaan, tani uma muuqato inay tahay arrin weyn, laakiin dhibaatadu waxay tahay in lithium-ku uu yahay bir naadir ah, sidaa darteed kharashkeedu ma hooseeyo. Inkasta oo kharashyada wax soo saarka baytariyada ay hoos u dhacayaan, haddana baahida loo qabo kaydinta tamarta ayaa sidoo kale si degdeg ah u kordheysa.
Waxaan gaarnay heer marka la soo saaro baytariga lithium ion, uu saameyn weyn ku yeelan doono warshadaha tamarta.
Cufnaanta tamarta sare ee shidaalka fosilku waa xaqiiqo, waana arrin saameyn weyn leh oo caqabad ku ah u gudubka ku tiirsanaanta tamarta la cusboonaysiin karo. Waxaan u baahanahay baytariyo soo saara tamar ka badan miisaankeenna.
Sida baytariyada lithium-ion u shaqeeyaan
Habka shaqada ee baytariyada lithium-ku wuxuu la mid yahay baytariyada kiimikada ee caadiga ah ee AA ama AAA. Waxay leeyihiin terminaal anode iyo kathode ah, iyo elektrolyt u dhexeeya. Si ka duwan baytariyada caadiga ah, falcelinta sii deynta ee baytariyada lithium-ion-ka waa la celin karaa, sidaa darteed baytariga si isdaba joog ah ayaa loo buuxin karaa.
Katooliga (+ terminal) waxa uu ka samaysan yahay lithium iron fosfate, anode-ka (-terminal) waxa uu ka samaysan yahay graphite, graphite-na waxa uu ka samaysan yahay kaarboon. Korontadu waa socodka elektaroonada. Baytariyadani waxay dhaliyaan koronto iyagoo u kala dhaqaajinaya lithium ions-ka anode-ka iyo cathode-ka.
Marka la dallaco, aayoonku waxay u guuraan anode-ka, marka la sii daayona, aayoonku waxay u ordaan cathode-ka.
Dhaqdhaqaaqan aayoonada wuxuu sababaa dhaqdhaqaaqa elektaroonada wareegga, sidaa darteed dhaqdhaqaaqa aayoonada lithium iyo dhaqdhaqaaqa elektaroonada ayaa xiriir la leh.
Baytariga Silicon anode
Shirkado badan oo waaweyn oo baabuurta ah sida BMW ayaa maalgelin ku sameynayay horumarinta baytariyada silicon anode. Sida baytariyada lithium-ion ee caadiga ah, baytariyadani waxay isticmaalaan lithium anode, laakiin halkii ay ka isticmaali lahaayeen carbon-ka ku salaysan anode-ka, waxay isticmaalaan silicon.
Anode ahaan, siliconku wuu ka fiican yahay graphite sababtoo ah wuxuu u baahan yahay 4 atam oo kaarboon ah si uu u hayo lithium, 1 atam oo silikoon ahna wuxuu qaadi karaa 4 aamood oo lithium ah. Tani waa casriyeyn weyn ... taasoo ka dhigaysa silicon 3 jeer ka xoog badan garaafit.
Si kastaba ha ahaatee, isticmaalka lithium-ku wali waa seef laba af leh. Agabkani wali waa qaali, laakiin sidoo kale way fududahay in xarumaha wax soo saarka loo wareejiyo unugyada silicon. Haddii baytariyadu gebi ahaanba ka duwan yihiin, warshadda waa in si buuxda loo dib u habeeyaa, taasoo sababi doonta in soo jiidashada beddelashada ay yara yaraato.
Anodyada silikoonka waxaa lagu sameeyaa iyadoo la daweynayo ciidda si loo soo saaro silikoon saafi ah, laakiin dhibaatada ugu weyn ee cilmi-baarayaashu hadda la kulmaan waa in anodyada silikoonka ay bararaan marka la isticmaalo. Tani waxay sababi kartaa in baytarigu si dhakhso ah u burburo. Sidoo kale way adag tahay in la soo saaro anoodyo badan.
Baytariga Graphene
Graphene waa nooc ka mid ah jajabyada kaarboonka oo isticmaala isla qalabka qalinka, laakiin waqti badan ayay ku qaadataa in graphite lagu xidho jajabyada. Graphene waxaa lagu ammaanaa waxqabadkeeda wanaagsan ee kiisaska isticmaalka badan, baytariyaduna waa mid ka mid ah.
Shirkado qaar ayaa ka shaqeeya baytariyada graphene kuwaas oo si buuxda loogu dallaci karo daqiiqado gudahood isla markaana lagu damin karo 33 jeer ka dhaqso badan baytariyada lithium-ion. Tani waa qiimo weyn oo loogu talagalay baabuurta korontada ku shaqeeya.
Baytari xumbo leh
Waqtigan xaadirka ah, baytariyada dhaqameedku waa laba-geesood. Waxay u eg yihiin baytariyada lithium ama waxay u eg yihiin baytariyada AA ama lithium-ion ee caadiga ah.
Baytariga xumbo waa fikrad cusub oo ku lug leh dhaqdhaqaaqa dallacaadda korantada ee booska 3D.
Qaab-dhismeedkan 3-geesoodka ah wuxuu dedejin karaa waqtiga dallacaadda wuxuuna kordhin karaa cufnaanta tamarta, kuwani waa sifooyin aad muhiim u ah batteriga. Marka la barbardhigo baytariyada kale badankood, baytariyada xumbo ma laha elektrolytyo dareere ah oo waxyeello leh.
Baytariyada xumbo waxay isticmaalaan elektrolytyo adag halkii ay ka isticmaali lahaayeen elektrolytyo dareere ah. Elektrolytkan ma aha oo kaliya inuu sameeyo ion-yada lithium, laakiin sidoo kale wuxuu dahaadhaa aaladaha kale ee elektaroonigga ah.
Anode-ka haya dallacaadda taban ee baytariga waxa laga sameeyay naxaas xumbo leh waxaana lagu dahaadhay walxaha firfircoon ee loo baahan yahay.
Kadibna elektrolayt adag ayaa lagu shubaa agagaarka anode-ka.
Ugu dambeyntii, waxa loogu yeero "boosto togan" ayaa loo isticmaalaa in lagu buuxiyo meelaha banaan ee ku jira batteriga.
Baytariga Aluminium Oxide
Baytariyadani waxay leeyihiin mid ka mid ah cufnaanta tamarta ugu badan ee baytari kasta. Tamartiisu way ka awood badan tahay oo ka fudud tahay baytariyada lithium-ion ee hadda jira. Dadka qaar ayaa sheeganaya in baytariyadani ay bixin karaan 2,000 kiiloomitir oo baabuur koronto ku shaqeeya ah. Waa maxay fikraddan? Tixraac ahaan, masaafada ugu badan ee Tesla ay ku safri karto waa qiyaastii 600 kiiloomitir.
Dhibaatada baytariyadani waa in aan la dallaci karin. Waxay soo saaraan aluminium hydroxide waxayna sii daayaan tamar iyada oo loo marayo falgalka aluminiumka iyo oksijiinta ee ku jira elektrolytka biyaha ku salaysan. Isticmaalka baytariyada waxay u isticmaashaa aluminium sidii anode.
Baytariga Sodium
Hadda, saynisyahannada Japan ayaa ka shaqeynaya sameynta baytariyada isticmaala sodium halkii ay ka isticmaali lahaayeen lithium.
Tani waxay noqon lahayd mid carqaladeynaysa, maadaama baytariyada soodhiyamku ay aragti ahaan 7 jeer ka waxtar badan yihiin baytariyada lithium. Faa'iido kale oo weyn ayaa ah in soodhiyamku uu yahay curiyaha lixaad ee ugu qanisan kaydka dhulka, marka la barbar dhigo lithium, kaas oo ah curiye naadir ah.
Waqtiga boostada: Diseembar-02-2019