د ټول سالډ حالت ریچارج وړ لیتیم بیټرۍ د راتلونکي پرمختګ لپاره یو مهم لارښود ښکاري

د فعالیت، لګښت یا خوندیتوب په پام کې نیولو پرته، د ټولو جامد حالت ریچارج وړ بیټرۍ د فوسیل انرژي ځای په ځای کولو لپاره غوره انتخاب دی او په پای کې د نوي انرژی موټرو ته لاره درکوي.

د کیتوډ موادو اختراع کونکي لکه LiCoO2، LiMn2O4 او LiFePO4، Goodenough په ساحه کې ښه پیژندل شوی.د لیتیم آئن بیټرۍاو په ریښتیا د "لیتیم آئن بیټرۍ پلار" دی.

未标题-2

په نیچر الکترونکس کې په یوه وروستي مقاله کې، جان بی ګوډنوف، چې 96 کلن دی، د بیا چارج وړ لیتیم آیون بیټرۍ د اختراع تاریخ ته کتنه کوي او د پرمختګ لاره ښیې.

په ۱۹۷۰ لسیزه کې په امریکا کې د تیلو بحران رامنځ ته شو. د تیلو په وارداتو باندې د خپل ډیر انحصار په پوهیدو سره، حکومت د لمر او باد انرژي پراختیا لپاره لویې هڅې پیل کړې. د لمر او باد انرژي د متقابل طبیعت له امله،د چارج وړ بیټرۍپه نهایت کې د دې نوي کیدونکي او پاکې انرژي سرچینې ذخیره کولو ته اړتیا وه.

د بیرته راګرځیدونکي چارج کولو او خارج کیدو کلیدي د کیمیاوي عکس العمل بیرته راګرځیدنه ده!

په هغه وخت کې، ډیری غیر چارج کیدونکي بیټرۍ د لیتیم منفي الکترود او عضوي الکترولیت کارولې. د ریچارج وړ بیټرۍ ترلاسه کولو لپاره، هرڅوک د لیتیم ایونونو د بیرته راګرځیدونکي ځای په ځای کولو باندې کار پیل کړ چې د پرت لرونکي لیږد فلزي سلفایډ کاتوډونو ته لیږدول کیږي. د ExxonMobil سټینلي ویتنګهم وموندله چې د بیرته راګرځیدونکي چارج او خارج کیدل د کیتوډ موادو په توګه د پرت لرونکي TiS2 په کارولو سره د انټرکلیشن کیمیا لخوا ترلاسه کیدی شي ، د خارج کیدو محصول LiTiS2 دی.

دا حجره، چې په 1976 کې د ویټینګم لخوا رامینځته شوې، ښه ابتدايي موثریت ترلاسه کړ. په هرصورت، د چارج کولو او خارجولو څو تکرارونو وروسته، د لیتیم ډینډریټس په حجره کې رامینځته شوي، کوم چې د منفي څخه مثبت الکترود ته وده ورکوي، یو لنډ سرکټ رامینځته کوي چې کولی شي الکترولیت وسوځوي. دا هڅه یو ځل بیا ناکامه شوه!

په عین وخت کې، Goodenough، چې اکسفورډ ته تللی، په دې اړه څیړنه کوله چې څومره لیتیم کولی شي د جوړښت له بدلون څخه مخکې د لیتیم LiCoO2 او LiNiO2 کیتوډ موادو څخه بې برخې شي. په پای کې، دوی د کیتوډ موادو څخه د لیتیم نیمایي څخه ډیر د بیرته راګرځیدونکي ډی ایمبیډنګ ترلاسه کړ.

دې څیړنې په نهایت کې د اساهی کاسي اکیرا یوشینو ته لارښوونه وکړه چې لومړی چمتو کړيد چارج وړ لیتیم آئن بیټرۍ: LiCoO2 د مثبت الکترود په توګه او ګرافیک کاربن د منفي الکترود په توګه. دا بیټرۍ په بریالیتوب سره د سوني په لومړیو ګرځنده تلیفونونو کې کارول شوې.

د لګښت کمولو او خوندیتوب ښه کولو لپاره. د ټولو جامد ریچارج وړ بیټرۍ د الیکټرولایټ په څیر جامد سره د راتلونکي پرمختګ لپاره یو مهم لارښود ښکاري.

لکه څنګه چې د 1960 لسیزې په لومړیو کې، اروپایی کیمیا پوهانو د لیتیم ایونونو د بیرته راګرځیدونکي ځای په ځای کولو باندې کار کاوه چې په سطحي لیږد فلزي سلفایډ موادو کې شامل دي. په هغه وخت کې، د ریچارج وړ بیټرۍ لپاره معیاري الکترولیتونه په عمده توګه قوي تیزابي او الکلین الکترولیتونه وو لکه H2SO4 یا KOH. ځکه چې په دې اوبو کې الکترولیتونه، H+ ښه توپیر لري.

په هغه وخت کې، ترټولو باثباته ریچارج وړ بیټرۍ د کیتوډ موادو په توګه د پرت لرونکي NiOOH سره او د الکترولیت په توګه قوي الکلین آبی الکترولیت سره جوړ شوي. h+ کیدای شي په پرتلې NiOOH کیتوډ کې په بدله توګه ځای په ځای شي ترڅو Ni(OH)2 جوړ کړي. ستونزه دا وه چې د اوبو الکترولیت د بیټرۍ ولتاژ محدود کړ، په پایله کې د کم انرژي کثافت سبب شو.

په 1967 کې، جوزف کومر او د فورډ موټرو شرکت نیل ویبر وموندله چې Na + د 300 درجو څخه پورته د سیرامیک الکترولیتونو کې د ښه خپریدو ځانګړتیاوې لري. دوی بیا د Na-S د چارج وړ بیټرۍ اختراع کړه: د منفي الیکټروډ په توګه پړسیدلی سوډیم او د مثبت الکتروډ په توګه د کاربن بانډونو لرونکی سلفر. د پایلې په توګه، دوی د Na-S د چارج وړ بیټرۍ اختراع کړه: د منفي الیکټروډ په توګه پړسیدلی سوډیم، د مثبت الیکټروډ په توګه د کاربن بانډ، او یو جامد سیرامیک د الکترولیت په توګه. په هرصورت، د 300 ° C عملیاتي تودوخې دا بیټرۍ خرابه کړه چې سوداګریز کول یې ناممکن دي.

په 1986 کې، Goodenough د NASICON په کارولو سره د ډینډرایټ نسل پرته د ټولو جامد حالت ریچارج وړ لیتیم بیټرۍ احساس کړه. اوس مهال، د جامد حالت الیکټرولیتونو لکه NASICON پر بنسټ د ټول-جامع دولت ریچارج وړ لیتیم او سوډیم بیټرۍ سوداګریزې شوې دي.

په 2015 کې، د پورټو پوهنتون ماریا هیلینا براګا هم د لیتیم او سوډیم آئن چالکتیا سره د انسول کولو پورس آکسایډ جامد الیکټرولایټ وښوده چې اوس مهال د لیتیم آئن بیټرۍ کې کارول شوي عضوي الکترولیتونو سره پرتله کیږي.

په لنډه توګه، د فعالیت، لګښت یا خوندیتوب ملاحظاتو په پام کې نیولو پرته، د فوسیل انرژی د ځای په ځای کولو او په پای کې د نوي انرژی وسایطو ته لاره درک کولو لپاره د ټولو جامد حالت ریچارج وړ بیټرۍ غوره انتخاب دی!


د پوسټ وخت: اګست-25-2022