די צוקונפט פון באַטעריע טעכנאָלאָגיע: סיליקאָן אַנאָודז, גראַפֿען, אַלומינום-זויערשטאָף באַטעריעס, אאז"וו.

רעדאַקטאָרס נאָטיץ: עלעקטרישע טעכנאָלאָגיע איז די צוקונפֿט פֿון דער גרינער ערד, און באַטעריע טעכנאָלאָגיע איז די יסוד פֿון עלעקטרישער טעכנאָלאָגיע און דער שליסל צו באַגרענעצן די גרויס-מאָסשטאַביגע אַנטוויקלונג פֿון עלעקטרישער טעכנאָלאָגיע. די איצטיקע הויפּטשטראָם באַטעריע טעכנאָלאָגיע איז ליטיום-יאָן באַטעריעס, וואָס האָבן אַ גוטע ענערגיע געדיכטקייט און הויך עפֿעקטיווקייט. אָבער, ליטיום איז אַ זעלטן עלעמענט מיט הויך קאָסטן און באַגרענעצטע רעסורסן. אין דער זעלבער צייט, ווי די נוצן פֿון רינואַבאַל ענערגיע קוואלן וואַקסט, איז די ענערגיע געדיכטקייט פֿון ליטיום-יאָן באַטעריעס ניט מער גענוג. ווי צו רעאַגירן? מאַיאַנק דזשיין האָט געמאַכט אַן איבערבליק פֿון עטלעכע באַטעריע טעכנאָלאָגיעס וואָס קענען ווערן גענוצט אין דער צוקונפֿט. דער אָריגינעלער אַרטיקל איז געווען פֿאַרעפֿנטלעכט אויף medium מיטן טיטל: די צוקונפֿט פֿון באַטעריע טעכנאָלאָגיע

די ערד איז פול מיט ענערגיע, און מיר טוען אלעס וואס מיר קענען צו כאפן און גוט אויסניצן די ענערגיע. כאטש מיר האבן געטאן א בעסערע ארבעט אין דעם איבערגאנג צו באנייבארע ענערגיע, האבן מיר נישט געמאכט קיין גרויסע פארשריט אין אויפהיטן ענערגיע.
איצט, די העכסטע סטאַנדאַרט פון באַטאַרייע טעכנאָלאָגיע איז ליטיום-יאָן באַטאַרייעס. די באַטאַרייע מיינט צו האָבן די בעסטע ענערגיע געדיכטקייט, הויך עפעקטיווקייט (וועגן 99%), און לאַנג לעבן.
נו, וואָס איז פאַלש? ווי די רינואַבאַל ענערגיע וואָס מיר כאַפּן ווייטער צו וואַקסן, איז די ענערגיע געדיכטקייט פון ליטיום-יאָן באַטעריעס ניט מער גענוג.
זינט מיר קענען ווייטער פראדוצירן באַטעריעס אין באַטשעס, מיינט דאָס נישט צו זיין אַ גרויסע זאַך, אָבער די פּראָבלעם איז אַז ליטיום איז אַ רעלאַטיוו זעלטן מעטאַל, אַזוי זיין קאָסטן איז נישט נידעריק. כאָטש באַטעריע פּראָדוקציע קאָסטן פאַלן, די נויט פֿאַר ענערגיע סטאָרידזש וואַקסט אויך שנעל.
מיר האָבן דערגרייכט אַ פונקט וואו אַמאָל די ליטיום-יאָן באַטעריע וועט זיין פאַבריצירט, וועט עס האָבן אַ ריזיקן השפּעה אויף דער ענערגיע אינדוסטריע.
די העכערע ענערגיע געדיכטקייט פון פאסילע ברענשטאפן איז א פאקט, און דאס איז א ריזיגער איינפלוס-פאקטאר וואס שטערט דעם איבערגאנג צו א גאנצע אפהענגיקייט אויף באנייבארע ענערגיע. מיר דארפן באטעריעס וואס ארויסלאזן מער ענערגיע ווי אונזער וואג.
ווי ליטהיום-יאָן באַטעריעס אַרבעטן
דער ארבעט מעכאניזם פון ליטיום באַטעריעס איז ענלעך צו געוויינטלעכע AA אדער AAA כעמישע באַטעריעס. זיי האָבן אַנאָדע און קאַטאָדע טערמינאַלן, און אַן עלעקטראָליט אין צווישן. ניט ווי געוויינטלעכע באַטעריעס, די אָפּלאָד רעאַקציע אין אַ ליטיום-יאָן באַטעריע איז ריווערסאַבאַל, אַזוי די באַטעריע קען זיין ריטשאַרדזשד ריפּיטידלי.

די קאַטאָדע (+ טערמינאַל) איז געמאַכט פון ליטיום אייַזן פאָספֿאַט, די אַנאָדע (-טערמינאַל) איז געמאַכט פון גראַפֿיט, און גראַפֿיט איז געמאַכט פון קוילנשטאָף. עלעקטריע איז נאָר דער פֿלוס פֿון עלעקטראָנען. די באַטעריעס דזשענערירן עלעקטריע דורך באַוועגן ליטיום יאָנען צווישן דער אַנאָדע און קאַטאָדע.
ווען זיי ווערן אויפגעלאדן, באוועגן זיך די יאנען צו דער אנאד, און ווען זיי ווערן אויסגעלאדן, לויפן די יאנען צו דער קאטאד.
די באַוועגונג פון יאָנען פאַראורזאַכט די באַוועגונג פון עלעקטראָנען אין דעם קרייַז, אַזוי ליטיום יאָן באַוועגונג און עלעקטראָן באַוועגונג זענען פֿאַרבונדן.
סיליקאָן אַנאָדע באַטאַרייע
אסאך גרויסע אויטאָ קאָמפּאַניעס ווי BMW האָבן אינוועסטירט אין דער אַנטוויקלונג פון סיליקאָן אַנאָדע באַטעריעס. ווי געוויינטלעכע ליטיום-יאָן באַטעריעס, נוצן די באַטעריעס ליטיום אַנאָדע, אָבער אַנשטאָט קאַרבאָן-באַזירטע אַנאָדע, נוצן זיי סיליקאָן.
אלס אן אנאד, איז סיליקאן בעסער ווי גראפיט ווייל עס דארף 4 קוילן-שטאף אטאמען צו האלטן ליטיום, און 1 סיליקאן אטאם קען האלטן 4 ליטיום יאנען. דאס איז א גרויסע פארבעסערונג... מאכנדיג סיליקאן 3 מאל שטארקער ווי גראפיט.

דאך איז די נוצ פון ליטיום נאך אלץ א צוויישנייטיגע שווערד. דאס מאטעריאל איז נאך אלץ טייער, אבער עס איז אויך גרינגער צו איבערפירן פראדוקציע פאבריקן צו סיליקאן צעלן. אויב די באטעריעס זענען אינגאנצן אנדערש, וועט די פאבריק מוזן ווערן אינגאנצן איבערגעמאכט, וואס וועט גורם זיין אז די אטראקטיוויטעט פון איבערגיין וועט ווערן אביסל פארקלענערט.
סיליקאָן אַנאָדעס ווערן געמאַכט דורך באַהאַנדלען זאַמד צו פּראָדוצירן ריין סיליקאָן, אָבער די גרעסטע פּראָבלעם וואָס פאָרשער שטויסן זיך איצט אָן איז אַז סיליקאָן אַנאָדעס שוועלן זיך ווען זיי ווערן גענוצט. דאָס קען פאַראורזאַכן אַז די באַטאַרייע זאָל זיך צו שנעל צעברעכן. עס איז אויך שווער צו מאַסן פּראָדוצירן אַנאָדעס.

גראַפֿין באַטעריע
גראַפֿין איז אַ טיפּ קאַרבאָן פֿלעק וואָס ניצט דעם זעלבן מאַטעריאַל ווי אַ בלייַער, אָבער עס קאָסט אַ סך צייט צו באַפֿעסטיקן גראַפֿיט צו די פֿלעק. גראַפֿין ווערט געלויבט פֿאַר זײַן אויסגעצייכנטן פאָרשטעלונג אין פֿילע נוצן־פֿאַלן, און באַטעריעס זענען איינע פֿון זיי.

עטלעכע קאָמפּאַניעס אַרבעטן אויף גראַפֿין באַטעריעס וואָס קענען ווערן פֿולשטענדיק אויפֿגעלאָדן אין מינוטן און זיך אויסלאָדן 33 מאָל שנעלער ווי ליטהיום-יאָן באַטעריעס. דאָס איז פֿון גרויס ווערט פֿאַר עלעקטרישע פֿאָרמיטלען.
שאום באַטעריע
איצט זענען טראדיציאנעלע באַטעריעס צוויי-דימענסיאָנאַל. זיי זענען אָדער געשטאַפּלט ווי אַ ליטיום באַטעריע אָדער צוזאַמענגעוואָרצלט ווי אַ טיפּישע AA אָדער ליטיום-יאָן באַטעריע.
די פּינע באַטעריע איז אַ נײַער קאָנצעפּט וואָס באַטראַפֿט די באַוועגונג פֿון עלעקטרישער לאָדונג אין אַ 3D פּלאַץ.
די דריי-דימענסיאָנעלע סטרוקטור קען פאַרגיכערן די טשאַרדזשינג צייט און פאַרגרעסערן די ענערגיע געדיכטקייט, דאָס זענען גאָר וויכטיקע קוואַליטעטן פון דער באַטאַרייע. קאַמפּערד מיט רובֿ אנדערע באַטאַרייעס, האָבן פּינע באַטאַרייעס קיין שעדלעכע פליסיקע עלעקטראָליטן.
שאום באַטעריעס ניצן האַרטע עלעקטראָליטן אַנשטאָט פליסיקע עלעקטראָליטן. דער עלעקטראָליט ניט בלויז קאַנדאַקטירט ליטיום יאָנען, אָבער איזאָלירט אויך אַנדערע עלעקטראָנישע דעוויסעס.

די אנאדע וואס האלט די באטעריע'ס נעגאטיווע לאדונג איז געמאכט פון שאום-קופער און באדעקט מיטן פארלאנגטן אקטיוון מאטעריאל.
א פעסטער עלעקטראָליט ווערט דעמאָלט געווענדט אַרום דער אַנאָדע.
צום סוף, ניצט מען אן אזוי גערופענע "פאזיטיווע פאסטע" צו פילן די לעכער אינעווייניג פון דער באטעריע.
אַלומינום אָקסייד באַטעריע

די באַטעריעס האָבן איינע פון ​​די גרעסטע ענערגיע געדיכטקייטן פון יעדער באַטעריע. איר ענערגיע איז שטאַרקער און לייטער ווי די איצטיקע ליטיום-יאָן באַטעריעס. עטלעכע מענטשן טענה'ן אַז די באַטעריעס קענען צושטעלן 2,000 קילאָמעטער פון עלעקטרישע וועהיקלעס. וואָס איז דאָס באַגריף? צום בייַשפּיל, די מאַקסימום קרוזינג קייט פון טעסלאַ איז אַרום 600 קילאָמעטער.
די פראבלעם מיט די באַטעריעס איז אַז מען קען זיי נישט אויפלאָדן. זיי פּראָדוצירן אַלומינום הידראָקסייד און לאָזן אַרויס ענערגיע דורך דער רעאַקציע פון ​​אַלומינום און זויערשטאָף אין אַ וואַסער-באַזירטן עלעקטראָליט. די נוצן פון באַטעריעס קאַנסומירט אַלומינום ווי אַן אַנאָדע.
נאַטריום באַטעריע
איצט ארבעטן יאפאנעזישע וויסנשאפטלער אויף מאכן באטעריעס וואס ניצן נאטריום אנשטאט ליטיום.
דאָס וואָלט געווען דיסראַפּטיוו, ווײַל נאַטריום באַטעריעס זענען טעאָרעטיש 7 מאָל מער עפֿעקטיוו ווי ליטיום באַטעריעס. נאָך אַ ריזיקער פֿאָרטייל איז אַז נאַטריום איז דער זעקסטער רייכסטער עלעמענט אין דער ערד'ס רעזערוון, פֿאַרגליכן מיט ליטיום, וואָס איז אַ זעלטן עלעמענט.