තාක්‍ෂණයේ දියුණුවත් සමඟ උපාංග වඩාත් සංයුක්ත, ක්‍රියාකාරී සහ ජංගම බවට පත්වේ. එවැනි පරිපූර්ණත්වයේ කුසලය නැවත ආරෝපණය කළ හැකි බැටරි, උපාංගය බලගන්වන. වසර ගණනාවක් පුරා බොහෝ දේ සොයා ගෙන ඇත විවිධ වර්ගබැටරි, ඒවායේ වාසි සහ අවාසි ඇත.

වසර දහයකට පෙර බලාපොරොත්තු වූ තාක්ෂණයක් බව පෙනේ ලිතියම් අයනජංගම උපාංග සඳහා නවීන ප්‍රගතියේ අවශ්‍යතා බැටරි තවදුරටත් සපුරාලන්නේ නැත. ඒවා ප්‍රමාණවත් තරම් බලවත් නොවන අතර නිතර භාවිතා කිරීම හෝ දිගුකාලීන ගබඩා කිරීම සමඟ ඉක්මනින් වයසට යයි. එතැන් සිට, ලිතියම් යකඩ පොස්පේට්, ලිතියම් පොලිමර් සහ අනෙකුත් ලිතියම් බැටරි උප වර්ග සංවර්ධනය කර ඇත.

නමුත් විද්‍යාව නිශ්චලව නොසිටින අතර ඊටත් වඩා හොඳින් විදුලිය ඉතිරි කර ගැනීමට නව ක්‍රම සොයමින් සිටී. උදාහරණයක් ලෙස, වෙනත් වර්ගවල බැටරි නිර්මාණය වෙමින් පවතී.

ලිතියම්-සල්ෆර් බැටරි (Li-S)

ලිතියම් සල්ෆර්ඔවුන්ගේ ලිතියම්-අයන දෙමව්පියන්ට වඩා දෙගුණයක් බලශක්ති ධාරිතාවක් සහිත බැටරි ලබා ගැනීමට තාක්ෂණයට හැකි වේ. ධාරිතාවේ සැලකිය යුතු අලාභයකින් තොරව, මෙම වර්ගයේ බැටරි 1500 වාරයක් දක්වා නැවත ආරෝපණය කළ හැකිය. බැටරියේ වාසිය පවතින්නේ සල්ෆර් අඩංගු දියර කැතෝඩයක් භාවිතා කරන නිෂ්පාදන සහ පිරිසැලසුම් තාක්ෂණය තුළ වන අතර එය විශේෂ පටලයකින් ඇනෝඩයෙන් වෙන් කරනු ලැබේ.

ලිතියම් සල්ෆර් බැටරි තරමක් පුළුල් උෂ්ණත්ව පරාසයක භාවිතා කළ හැකි අතර ඒවායේ නිෂ්පාදන පිරිවැය බෙහෙවින් අඩුය. මහා පරිහරණය සඳහා, නිෂ්පාදනයේ අඩුපාඩු ඉවත් කිරීම, එනම් පරිසරයට හානිකර වන සල්ෆර් බැහැර කිරීම අවශ්ය වේ.

මැග්නීසියම්-සල්ෆර් බැටරි (Mg/S)

මෑතක් වන තුරුම භාවිතයන් ඒකාබද්ධ කිරීමට නොහැකි විය සල්ෆර් සහ මැග්නීසියම්එක් සෛලයක, නමුත් බොහෝ කලකට පෙර විද්යාඥයින්ට මෙය කිරීමට හැකි විය. ඔවුන් වැඩ කිරීම සඳහා, මූලද්රව්ය දෙකම සමඟ ක්රියා කරන විද්යුත් විච්ඡේදකයක් නිර්මාණය කිරීම අවශ්ය විය.

එය ස්ථායී කරන ස්ඵටික අංශු සෑදීම හේතුවෙන් නව ඉලෙක්ට්රෝලය සොයා ගැනීම සඳහා ස්තුතියි. අහෝ, නමුත් මූලාකෘතිය ක්‍රියාත්මකයි මේ මොහොතේඑය කල් පවතින ඒවා නොවන අතර එවැනි බැටරි බොහෝ විට නිෂ්පාදනයට නොයනු ඇත.

ෆ්ලෝරයිඩ් අයන බැටරි

කැතෝඩය සහ ඇනෝඩය අතර ආරෝපණ මාරු කිරීම සඳහා ෆ්ලෝරීන් ඇනායන භාවිතා වේ. මෙම වර්ගයේ බැටරි සාම්ප්‍රදායික ලිතියම්-අයන බැටරි වලට වඩා දස ගුණයකින් වැඩි ධාරිතාවකින් යුක්ත වන අතර අඩු ගිනි උවදුරක් ද ඇත. ඉලෙක්ට්‍රෝලය පදනම් වන්නේ බේරියම් ලැන්තනම් මතය.

බැටරි සංවර්ධනය කිරීම පොරොන්දු වූ දිශාවක් බව පෙනේ, නමුත් එහි අඩුපාඩු නොමැතිව නොවේ, විශාල වශයෙන් භාවිතා කිරීමට ඉතා බරපතල බාධාවක් වන්නේ ඉතා ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී පමණක් බැටරිය ක්රියාත්මක කිරීමයි.

ලිතියම්-වායු බැටරි (Li-O2)

සමග එක්ව තාක්ෂණික දියුණුවමානව වර්ගයා දැනටමත් අපගේ පරිසර විද්‍යාව ගැන සිතමින් සිටින අතර පිරිසිදු හා පිරිසිදු බලශක්ති ප්‍රභවයන් සොයමින් සිටී. තුල ලිතියම් වාතයබැටරි වලදී, ලෝහ ඔක්සයිඩ වෙනුවට, කාබන් ඉලෙක්ට්‍රෝලය භාවිතා කරයි, එය වාතය සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර විද්‍යුත් ධාරාවක් නිර්මාණය කරයි.

බලශක්ති ඝනත්වය 10 kWh/kg දක්වා වන අතර, ඒවා විදුලි වාහන සහ ජංගම උපාංගවල භාවිතා කිරීමට ඉඩ සලසයි. අවසන් පාරිභෝගිකයා වෙත ඉක්මනින් ලබා ගැනීමට අපේක්ෂා කෙරේ.

ලිතියම් නැනෝ පොස්පේට් බැටරි

මෙම වර්ගයේ බැටරි ලිතියම් ඊළඟ පරම්පරාව වේ අයන බැටරි, වන වාසි අතර අධික වේගයආරෝපණය සහ ඉහළ ධාරා නිමැවුමේ හැකියාව. සම්පූර්ණ ආරෝපණයක් සඳහා, උදාහරණයක් ලෙස, එය විනාඩි 15 ක් පමණ ගත වේ.

අයනවල වේගවත් ප්රවාහයක් සැපයීමට හැකියාව ඇති විශේෂ නැනෝ අංශු භාවිතා කරන නව තාක්ෂණය මඟින් ඔබට ආරෝපණ සහ විසර්ජන චක්ර ගණන 10 ගුණයකින් වැඩි කිරීමට ඉඩ සලසයි! ඇත්ත වශයෙන්ම, ඔවුන් දුර්වල ස්වයං විසර්ජනයක් ඇති අතර මතක ආචරණයක් නොමැත. අවාසනාවකට මෙන්, බැටරිවල අධික බර සහ විශේෂ ආරෝපණ අවශ්යතාවය නිසා පුලුල්ව පැතිරී ඇති භාවිතය බාධා වේ.

අවසාන වශයෙන් එක් දෙයක් කිව හැකිය. නැවත ආරෝපණය නොකර ඉතා දිගු කාලයක් ක්‍රියා කළ හැකි විද්‍යුත් වාහන සහ උපාංග බහුලව භාවිතා වන ආකාරය අපි ඉක්මනින්ම දකිනු ඇත.

විද්‍යුත් පුවත්:

BMW මෝටර් රථ නිෂ්පාදකයා එහි විදුලි බයිසිකලයේ අනුවාදය ඉදිරිපත් කළේය. විද්යුත් BMW බයිසිකලයවිදුලි මෝටරයකින් (250 W) ත්වරණය 25 km/h දක්වා වේගයකින් සමන්විත වේ.

විදුළි කාර් එකක තත්පර 2.8කින් සියයක් ගන්නවාද? කටකතා වලට අනුව, P85D යාවත්කාලීන කිරීම ත්වරණ කාලය පැයට කිලෝමීටර 0 සිට 100 දක්වා තත්පර 3.2 සිට 2.8 දක්වා අඩු කරයි.

ස්පාඤ්ඤ ඉංජිනේරුවන් කිලෝමීටර 1000 කට වඩා ධාවනය කළ හැකි බැටරියක් නිපදවා ඇත! එය 77% කින් අඩු වන අතර මිනිත්තු 8 කින් අය කෙරේ

සෑම වසරකම, බල ගැන්වෙන ලෝකයේ උපාංග ගණන බැටරි, ක්‍රමයෙන් වැඩි වෙමින් පවතී. දුර්වලම සම්බන්ධකය බව රහසක් නොවේ නවීන උපාංගබැටරි වේ. ඒවා නිතිපතා නැවත ආරෝපණය කළ යුතුය; ඔවුන්ට එතරම් විශාල ධාරිතාවක් නොමැත. පවතින බැටරි ටැබ්ලටයේ හෝ ස්වයංක්‍රීය ක්‍රියාකාරිත්වය ලබා ගැනීමට අපහසුය ජංගම පරිගණකයදින කිහිපයක් ඇතුළත.

එබැවින්, විදුලි වාහන, ටැබ්ලට් සහ ස්මාර්ට්ෆෝන් නිෂ්පාදකයින් දැන් බැටරියේ වඩාත් සංයුක්ත පරිමාවන් තුළ සැලකිය යුතු බලශක්ති ප්‍රමාණයක් ගබඩා කිරීමට ක්‍රම සොයමින් සිටිති. තිබියදීත් විවිධ අවශ්යතාවිද්‍යුත් වාහන සහ ජංගම උපාංග සඳහා බැටරි සඳහා අවශ්‍යතා, ඒවා අතර සමාන්තර පහසුවෙන් ඇද ගත හැකිය. විශේෂයෙන්ම, ප්රසිද්ධ ටෙස්ලා විදුලි මෝටර් රථයලැප්ටොප් පරිගණක සඳහා විෙශේෂෙයන් නිර්මාණය කර ඇති ලිතියම්-අයන බැටරියකින් ෙරෝඩ්ස්ටර් බලගන්වයි. ඇත්ත, විදුලිය සැපයීම සඳහා ක්රීඩා මෝටර් රථයඉංජිනේරුවන්ට මෙම බැටරි හයදහසකට වඩා එකවර භාවිතා කිරීමට සිදු විය.

අපි විදුලි මෝටර් රථ හෝ ජංගම උපාංග ගැන කතා කරන්නේ නම්, අනාගතයේ බැටරි සඳහා විශ්වීය අවශ්යතා පැහැදිලිය - එය කුඩා, සැහැල්ලු හා සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි ශක්තියක් ගබඩා කළ යුතුය. කුමන පොරොන්දු සංවර්ධනමෙම ප්‍රදේශයේ මෙම අවශ්‍යතා සපුරාලිය හැකිද?

ලිතියම්-අයන සහ ලිතියම්-පොලිමර් බැටරි

ලිතියම්-අයන කැමරා බැටරිය

අද ජංගම උපාංග වල විශාලතම බෙදා හැරීමලිතියම්-අයන සහ ලිතියම්-පොලිමර් බැටරි ලැබුණි. ලිතියම්-අයන බැටරි (Li-Ion) සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, ඒවා 90 දශකයේ මුල් භාගයේ සිට නිෂ්පාදනය කර ඇත. ඔවුන්ගේ ප්රධාන වාසිය වන්නේ තරමක් ඉහළ ශක්ති ඝනත්වයක්, එනම්, ස්කන්ධ ඒකකයකට නිශ්චිත ශක්තියක් ගබඩා කිරීමේ හැකියාවයි. මීට අමතරව, එවැනි බැටරි කුප්රකට "මතක බලපෑමක්" නොමැති අතර සාපේක්ෂව අඩු ස්වයං-විසර්ජනයක් ඇත.

මෙම මූලද්‍රව්‍යය ඉහළ විද්‍යුත් රසායනික විභවයක් ඇති බැවින් ලිතියම් භාවිතය බෙහෙවින් යුක්ති සහගත ය. ඇත්ත වශයෙන්ම වර්ග විශාල ප්‍රමාණයක් ඇති සියලුම ලිතියම්-අයන බැටරි වල අවාසිය නම් බැටරියේ තරමක් වේගවත් වයසට යාමයි, එනම්, තියුණු පහත වැටීමක්ගබඩා කිරීමේදී හෝ බැටරියේ දිගුකාලීන භාවිතයේදී ලක්ෂණ. මීට අමතරව, නූතනයේ ධාරිතාව විභවය ලිතියම් අයන බැටරි, පෙනෙන විදිහට, පාහේ වෙහෙසට පත්ව ඇත.

ලිතියම්-අයන තාක්ෂණයේ තවත් දියුණුවක් වන්නේ ලිතියම්-පොලිමර් බල සැපයුම් (Li-Pol) ය. ඔවුන් ද්රව ඉලෙක්ට්රෝලය වෙනුවට ඝන ද්රව්යයක් භාවිතා කරයි. එහි පූර්වගාමියා හා සසඳන විට ලිතියම් පොලිමර් බැටරිවල ශක්ති ඝනත්වය වැඩියි. මීට අමතරව, දැන් ඕනෑම හැඩයකින් බැටරි නිෂ්පාදනය කිරීමට හැකි විය (ලිතියම්-අයන තාක්ෂණයට සිලින්ඩරාකාර හෝ සෘජුකෝණාස්රාකාර හැඩයසිරුර). එවැනි බැටරි කුඩා මානයන් ඇති අතර, ඒවා විවිධ ජංගම උපාංගවල සාර්ථකව භාවිතා කිරීමට ඉඩ සලසයි.

කෙසේ වෙතත්, ලිතියම්-පොලිමර් බැටරි පැමිණීම තත්වය රැඩිකල් ලෙස වෙනස් කර නැත, විශේෂයෙන්, එවැනි බැටරි විශාල විසර්ජන ධාරා ලබා දීමට හැකියාවක් නොමැති අතර, ජංගම උපාංග නිරන්තරයෙන් නැවත ආරෝපණය කිරීමේ අවශ්‍යතාවයෙන් මනුෂ්‍යත්වය බේරා ගැනීමට ඒවායේ නිශ්චිත ධාරිතාව තවමත් ප්‍රමාණවත් නොවේ. තවද, ලිතියම්-පොලිමර් බැටරි ක්‍රියාත්මක කිරීමේදී තරමක් චපල වන අතර ඒවාට ප්‍රමාණවත් ශක්තියක් නොමැති අතර ගින්නට ගොදුරු වේ.

පොරොන්දු වූ තාක්ෂණයන්

තුල පසුගිය වසරවිවිධ රටවල විද්‍යාඥයන් සහ පර්යේෂකයන් නුදුරු අනාගතයේ දී පවතින බැටරිය ප්‍රතිස්ථාපනය කළ හැකි වඩාත් දියුණු බැටරි තාක්ෂණයන් නිර්මාණය කිරීමට ක්‍රියාකාරීව කටයුතු කරමින් සිටිති. මේ සම්බන්ධයෙන්, බොහෝ දේ ඇත පොරොන්දු දිශා:

- ලිතියම්-සල්ෆර් බැටරි (Li-S)

ලිතියම්-සල්ෆර් බැටරිය යනු එවැනි බැටරියක ශක්ති තීව්‍රතාවය ලිතියම්-අයන බැටරි මෙන් දෙගුණයකි. නමුත් න්යායාත්මකව එය ඊටත් වඩා ඉහළ විය හැකිය. මෙම බල ප්‍රභවය සල්ෆර් අඩංගු ද්‍රව කැතෝඩයක් භාවිතා කරන අතර එය විශේෂ පටලයකින් විද්‍යුත් විච්ඡේදකයෙන් වෙන් කරනු ලැබේ. ලිතියම් ඇනෝඩයේ සහ සල්ෆර් අඩංගු කැතෝඩයේ අන්තර්ක්‍රියා හේතුවෙන් නිශ්චිත ධාරිතාව සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි විය. එවැනි බැටරියක පළමු උදාහරණය 2004 දී නැවත දර්ශනය විය. එතැන් සිට, යම් ප්‍රගතියක් ලබා ඇති අතර, වැඩිදියුණු කළ ලිතියම්-සල්ෆර් බැටරියට චක්‍ර එකහමාරකට ඔරොත්තු දිය හැකිය සම්පූර්ණයෙන් ආරෝපණය වී ඇත- ධාරිතාවේ බරපතල පාඩු නොමැතිව විසර්ජන.

ප්රතිලාභ සඳහා මෙම බැටරියේපුළුල් උෂ්ණත්ව පරාසයක භාවිතා කිරීමේ හැකියාව, වැඩිදියුණු කළ ආරක්ෂණ සංරචක භාවිතා කිරීමේ අවශ්යතාව නොමැති වීම සහ සාපේක්ෂව අඩු පිරිවැය ද ඇතුළත් වේ. සිත්ගන්නා කරුණක්- එවැනි බැටරියක් භාවිතා කිරීම නිසා 2008 දී ගුවන් යානයක පියාසර කිරීමේ කාලය සඳහා වාර්තාවක් පිහිටුවන ලදී. සූර්ය බලයෙන්. නමුත් ලිතියම්-සල්ෆර් බැටරියක් මහා පරිමාණයෙන් නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා විද්‍යාඥයින්ට තවමත් ප්‍රධාන ගැටළු දෙකක් විසඳීමට සිදුවේ. හොයාගන්න ඕන ඵලදායී ක්රමයසල්ෆර් ප්රතිචක්රීකරණය කිරීම සහ සහතික කිරීම ස්ථාවර වැඩවෙනස්වන උෂ්ණත්ව හෝ ආර්ද්රතා තත්වයන් යටතේ බලශක්ති ප්රභවය.

- මැග්නීසියම්-සල්ෆර් බැටරි (Mg/S)

මැග්නීසියම් සහ සල්ෆර් සංයෝගයක් මත පදනම් වූ බැටරි සම්ප්‍රදායික ලිතියම් බැටරි මග හැරිය හැක. මෑතක් වන තුරුම එක් සෛලයක මෙම මූලද්‍රව්‍යවල අන්තර් ක්‍රියාකාරිත්වය සහතික කිරීමට කිසිවෙකුට නොහැකි වූ බව ඇත්තකි. මැග්නීසියම්-සල්ෆර් බැටරිය ඉතා සිත්ගන්නාසුළු බව පෙනේ, මන්ද එහි ශක්ති ඝනත්වය 4000 Wh / l ට වඩා වැඩි විය හැක. බොහෝ කලකට පෙර, ඇමරිකානු පර්යේෂකයන්ට ස්තූතිවන්ත වන්නට, මැග්නීසියම්-සල්ෆර් බැටරි සංවර්ධනය කිරීමේ මාර්ගයේ ඇති ප්‍රධාන ගැටළුව විසඳීමට ඔවුන් සමත් විය. කාරණය නම් මැග්නීසියම් සහ සල්ෆර් යුගල සඳහා මෙම රසායනික මූලද්‍රව්‍ය සමඟ ගැලපෙන සුදුසු ඉලෙක්ට්‍රෝලය නොමැති වීමයි.

කෙසේ වෙතත්, විද්‍යාඥයින් විද්‍යුත් විච්ඡේදකය ස්ථායී කරන විශේෂ ස්ඵටික අංශු සෑදීම හරහා එවැනි පිළිගත හැකි ඉලෙක්ට්‍රෝලය නිර්මාණය කිරීමට සමත් විය. සාම්පල මැග්නීසියම්-සල්ෆර් බැටරියක මැග්නීසියම් ඇනෝඩයක්, බෙදුම්කරු, සල්ෆර් කැතෝඩයක් සහ නව ඉලෙක්ට්රෝලය. කෙසේ වෙතත්, මෙය පළමු පියවර පමණි. පොරොන්දු වූ නියැදිය, අවාසනාවකට මෙන්, තවමත් කල් පවතින නොවේ.

- ෆ්ලෝරයිඩ්-අයන බැටරි

මෑත වසරවල පෙනී සිටි තවත් රසවත් බලශක්ති ප්රභවයක්. මෙහිදී ඉලෙක්ට්රෝඩ අතර ආරෝපණ හුවමාරුව සඳහා ෆ්ලෝරීන් ඇනායන වගකිව යුතුය. මෙම අවස්ථාවෙහිදී, ඇනෝඩය සහ කැතෝඩය ෆ්ලෝරයිඩ් බවට පරිවර්තනය කරන ලද (ධාරා දිශාවට අනුව) හෝ ආපසු අඩු කරන ලද ලෝහ අඩංගු වේ. මෙය සැලකිය යුතු බැටරි ධාරිතාවක් සහතික කරයි. විද්යාඥයින් පවසන්නේ එවැනි බලශක්ති ප්රභවයන් ලිතියම්-අයන බැටරි වලට වඩා දස ගුණයකින් වැඩි ශක්ති ඝනත්වයක් ඇති බවයි. සැලකිය යුතු ධාරිතාවකට අමතරව, නව බැටරි සැලකිය යුතු ලෙස අඩු ගිනි උවදුරක් ගැන පුරසාරම් දොඩයි.

ඝන විද්‍යුත් විච්ඡේදක පාදයේ භූමිකාව සඳහා බොහෝ විකල්ප උත්සාහ කරන ලද නමුත් තේරීම අවසානයේ බේරියම් ලැන්තනම් මත පදිංචි විය. ෆ්ලෝරයිඩ් අයන තාක්ෂණය ඉතා හොඳ විසඳුමක් ලෙස පෙනුනද, එහි අඩුපාඩු නොමැතිව නොවේ. සියල්ලට පසු, ඝන ඉලෙක්ට්රෝලය ස්ථායීව ක්රියා කළ හැක්කේ ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී පමණි. එබැවින් සාමාන්‍ය කාමර උෂ්ණත්වයේ දී සාර්ථකව ක්‍රියා කළ හැකි ද්‍රව ඉලෙක්ට්‍රෝලය සොයා ගැනීමේ කාර්යයට පර්යේෂකයන් මුහුණ දී සිටිති.

- ලිතියම්-වායු බැටරි (Li-O2)

වර්තමානයේ, මානව වර්ගයා සූර්ය, සුළං හෝ ජල බලශක්ති උත්පාදනය හා සම්බන්ධ පිරිසිදු බලශක්ති ප්රභවයන් භාවිතා කිරීමට උත්සාහ කරයි. මේ සම්බන්ධයෙන් ලිතියම්-වායු බැටරි ඉතා සිත්ගන්නා සුළුය. පළමුවෙන්ම, ඒවා බොහෝ ප්‍රවීණයන් විසින් විද්‍යුත් වාහනවල අනාගතය ලෙස සලකනු ලැබේ, නමුත් කාලයත් සමඟ ඔවුන්ට ජංගම උපාංගවල යෙදුම ද සොයාගත හැකිය. එවැනි බල සැපයුම් ඉතා ඉහළ ධාරිතාවක් ඇති අතර ඒවායේ ප්රමාණය සාපේක්ෂව කුඩා වේ. ඔවුන්ගේ ක්රියාකාරිත්වයේ මූලධර්මය පහත පරිදි වේ: ලෝහ ඔක්සයිඩ වෙනුවට කාබන් ධනාත්මක ඉලෙක්ට්රෝඩයේ භාවිතා වේ, එය වාතය සමඟ රසායනික ප්රතික්රියාවකට ඇතුල් වන අතර, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස ධාරාවක් නිර්මාණය වේ. එනම්, ශක්තිය නිපදවීමට ඔක්සිජන් අර්ධ වශයෙන් මෙහි භාවිතා වේ.

ක්රියාකාරී කැතෝඩ ද්රව්යයක් ලෙස ඔක්සිජන් භාවිතය එහිම ඇත සැලකිය යුතු ප්රතිලාභ, එය ප්‍රායෝගිකව විස්තර කළ නොහැකි මූලද්‍රව්‍යයක් වන අතර වඩාත්ම වැදගත් දෙය නම්, එය සම්පූර්ණයෙන්ම නොමිලේ ලබා ගැනීමයි. පරිසරය. ලිතියම්-වායු බැටරිවල ශක්ති ඝනත්වය ආකර්ෂණීය 10,000 Wh/kg දක්වා ළඟා විය හැකි බව විශ්වාස කෙරේ. සමහර විට නුදුරු අනාගතයේ දී, එවැනි බැටරි බලයෙන් ක්‍රියා කරන මෝටර් රථ හා සමානව විද්‍යුත් වාහන තැබීමට හැකි වනු ඇත. පෙට්රල් එන්ජිම. මාර්ගය වන විට, ජංගම උපාංග සඳහා නිෂ්පාදනය කරන ලද මෙම වර්ගයේ බැටරි, දැනටමත් PolyPlus නමින් විකිණීමෙන් සොයාගත හැකිය.

- ලිතියම් නැනෝ පොස්පේට් බැටරි

ලිතියම් නැනෝ පොස්පේට් බල සැපයුම් යනු ඉහළ ධාරා ප්‍රතිදානයක් සහ අතිශය වේගවත් ආරෝපණයක් සහිත ලිතියම්-අයන බැටරිවල ඊළඟ පරම්පරාවයි. එවැනි බැටරියක් සම්පූර්ණයෙන්ම ආරෝපණය කිරීමට ගත වන්නේ විනාඩි පහළොවක් පමණි. ඒවා සම්මත ඒවාට වඩා දස ගුණයක ආරෝපණ චක්‍ර දක්වා ඉඩ දෙයි. ලිතියම්-අයන සෛල. වඩාත් තීව්‍ර අයන ප්‍රවාහයක් සැපයිය හැකි විශේෂ නැනෝ අංශු භාවිතයෙන් එවැනි ලක්ෂණ සාක්ෂාත් කර ගන්නා ලදී.

ලිතියම් නැනෝ පොස්පේට් බැටරි වල වාසි අතර අඩු ස්වයං විසර්ජනය, “මතක බලපෑමක්” නොමැතිකම සහ තත්වයන් තුළ වැඩ කිරීමේ හැකියාව ද ඇතුළත් වේ. පුළුල් පරාසයකඋෂ්ණත්වයන් ලිතියම් නැනෝ පොස්පේට් බැටරි දැනටමත් වාණිජමය වශයෙන් ලබා ගත හැකි අතර සමහර උපාංග වර්ගවල භාවිතා වේ, නමුත් නවීන ලිතියම්-අයන හෝ ලිතියම් පොලිමර් බැටරිවලට සාපේක්ෂව විශේෂ චාජරයක අවශ්‍යතාවය සහ ඒවායේ වැඩි බර නිසා ඒවා සම්මත කර ගැනීමට බාධා ඇති වේ.

ඇත්ත වශයෙන්ම, පොරොන්දු වූ තාක්ෂණයන්බැටරි තාක්ෂණ ක්ෂේත්‍රයේ තවත් බොහෝ දේ ඇත. විද්යාඥයින් සහ පර්යේෂකයන් මූලික වශයෙන් නව විසඳුම් නිර්මාණය කිරීමට පමණක් නොව, පවතින ලිතියම්-අයන බැටරිවල ලක්ෂණ වැඩිදියුණු කිරීමටද කටයුතු කරයි. නිදසුනක් ලෙස, සිලිකන් නැනෝ වයර් භාවිතයෙන් හෝ අද්විතීය "ස්වයං-සුව කිරීමේ" හැකියාවක් සහිත නව ඉලෙක්ට්රෝඩයක් සංවර්ධනය කිරීම හරහා. කොහොමත් අපේ ෆෝන් එකයි අනිත් එකයි එන දවස වැඩි ඈතක නෙවෙයි ජංගම උපාංගනැවත ආරෝපණය නොකර සති ගණනක් පවතිනු ඇත.

පරිභෝජන විද්‍යාව සහ තාක්‍ෂණය පිළිබඳ පරිසර විද්‍යාව: විදුලි ප්‍රවාහනයේ අනාගතය බොහෝ දුරට රඳා පවතින්නේ බැටරි වැඩි දියුණු කිරීම මත ය - ඒවා අඩු බරින්, වේගයෙන් ආරෝපණය කළ යුතු අතර ඒ සමඟම වැඩි ශක්තියක් නිපදවිය යුතුය.

විද්‍යුත් වාහනවල අනාගතය බොහෝ දුරට රඳා පවතින්නේ බැටරි වැඩි දියුණු කිරීම මත ය - ඒවා අඩු බරින්, වේගයෙන් ආරෝපණය කළ යුතු අතර ඒ සමඟම වැඩි ශක්තියක් නිපදවිය යුතුය. විද්යාඥයින් දැනටමත් යම් ප්රතිඵල ලබා ගෙන ඇත. ඉංජිනේරුවන් කණ්ඩායමක් ශක්තිය අපතේ නොයන සහ දශක ගණනාවක් පැවතිය හැකි ලිතියම්-ඔක්සිජන් බැටරි නිර්මාණය කර ඇත. තවද ඔස්ට්‍රේලියානු විද්‍යාඥයෙක් කාර්යක්ෂමතාව අඩු නොවී මිලියන වාරයක් ආරෝපණය කළ හැකි ග්‍රැෆීන් මත පදනම් වූ අයනිස්ටරයක් ​​ඉදිරිපත් කළේය.

ලිතියම්-ඔක්සිජන් බැටරි සැහැල්ලු වන අතර විශාල ශක්තියක් නිපදවන අතර විද්‍යුත් වාහන සඳහා කදිම සංරචක විය හැකිය. නමුත් එවැනි බැටරි තිබේ සැලකිය යුතු පසුබෑමක්- ඒවා ඉක්මනින් ගෙවී යන අතර අපතේ යන තාප ස්වරූපයෙන් අධික ශක්තියක් නිකුත් කරයි. නව සංවර්ධනය MIT, Argone National Laboratory සහ Peking විශ්ව විද්‍යාලයේ විද්‍යාඥයින් මෙම ගැටලුව විසඳීමට පොරොන්දු වෙති.

ඉංජිනේරුවන් කණ්ඩායමක් විසින් නිර්මාණය කරන ලද ලිතියම්-ඔක්සිජන් බැටරි ලිතියම් සහ ඔක්සිජන් අඩංගු නැනෝ අංශු භාවිතා කරයි. මෙම අවස්ථාවේ දී, ඔක්සිජන්, තත්වයන් වෙනස් කරන විට, අංශුව තුළ පවතින අතර වායු අවධිය වෙත නැවත පැමිණෙන්නේ නැත. මෙය ලිතියම්-වායු බැටරි වලින් වෙනස් වන අතර, වාතයෙන් ඔක්සිජන් ලබාගෙන එය ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියාවකදී වායුගෝලයට මුදා හැරේ. නව ප්‍රවේශය බලශක්ති අලාභය අඩු කරයි (විදුලි වෝල්ටීයතාව 5 ගුණයකින් පමණ අඩු වේ) සහ බැටරි ආයු කාලය වැඩි කරයි.

ලිතියම්-ඔක්සිජන් තාක්‍ෂණය තෙතමනයට හා CO2 වලට නිරාවරණය වන විට පිරිහෙන ලිතියම්-වායු පද්ධති මෙන් නොව සැබෑ ලෝක තත්ත්‍වයට ද හොඳින් අනුගත වේ. මීට අමතරව, ලිතියම් සහ ඔක්සිජන් බැටරි අධික ලෙස ආරෝපණය වීමෙන් ආරක්ෂා වේ - ශක්තිය වැඩි වූ වහාම බැටරිය වෙනත් ආකාරයේ ප්රතික්රියාවකට මාරු වේ.

විද්‍යාඥයින් විසින් ආරෝපණ-විසර්ජන චක්‍ර 120 ක් සිදු කරන ලද අතර, ඵලදායිතාව 2% කින් පමණක් අඩු විය.

මෙතෙක් විද්‍යාඥයින් විසින් නිර්මාණය කර ඇත්තේ මූලාකෘති බැටරියක් පමණක් වන නමුත් වසරක් ඇතුළත ඔවුන් මූලාකෘතියක් නිපදවීමට අදහස් කරයි. එය මිල අධික ද්රව්ය අවශ්ය නොවේ, සහ නිෂ්පාදනය සාම්ප්රදායික ලිතියම්-අයන බැටරි වලට බෙහෙවින් සමාන ය. ව්‍යාපෘතිය ක්‍රියාත්මක කරන්නේ නම්, නුදුරු අනාගතයේ දී විද්‍යුත් මෝටර් රථ එකම ස්කන්ධයකින් මෙන් දෙගුණයක ශක්තියක් ගබඩා කරනු ඇත.

ඕස්ට්‍රේලියාවේ Swinburne තාක්ෂණ විශ්ව විද්‍යාලයේ ඉංජිනේරුවෙක් තවත් බැටරි ගැටලුවක් විසඳා ඇත - ඒවා නැවත ආරෝපණය කිරීමේ වේගය. ඔහු විසින් නිපදවන ලද ionistor ක්ෂණිකව පාහේ ආරෝපණය වන අතර කාර්යක්ෂමතාව අඩු නොවී වසර ගණනාවක් භාවිතා කළ හැකිය.

හැන් ලින් අද පවතින ශක්තිමත්ම ද්‍රව්‍යයක් වන ග්‍රැෆීන් භාවිතා කළේය. මී වදයක් වැනි ව්‍යුහය නිසා ග්‍රැෆීන් ශක්තිය ගබඩා කිරීම සඳහා විශාල පෘෂ්ඨ ප්‍රදේශයක් ඇත. විද්‍යාඥයා ත්‍රිමාණ මුද්‍රණ යන්ත්‍රයක ග්‍රැෆීන් තහඩු මුද්‍රණය කළේය - මෙම නිෂ්පාදන ක්‍රමය මඟින් ඔබට පිරිවැය අඩු කිරීමට සහ පරිමාණය වැඩි කිරීමට ඉඩ සලසයි.

විද්‍යාඥයා විසින් නිර්මාණය කරන ලද අයනිස්ටර් ලිතියම් අයන බැටරි මෙන් බර කිලෝග්‍රෑමයකට සමාන ශක්ති ප්‍රමාණයක් නිපදවන නමුත් තත්පර කිහිපයකින් ආරෝපණය වේ. එපමනක් නොව, ලිතියම් වෙනුවට, එය ග්රැෆීන් භාවිතා කරයි, එය බෙහෙවින් ලාභදායී වේ. හැන් ලින්ට අනුව, සුපිරි ධාරිත්‍රකයට ගුණාත්මක බවින් තොරව මිලියන ගණනක් ආරෝපණ චක්‍ර හරහා යා හැකිය.

බැටරි නිෂ්පාදන අංශය නිශ්චල නොවේ. ඔස්ට්‍රියාවේ ක්‍රීසල් සහෝදරයන් නිර්මාණය කළා නව වර්ගයදෙගුණයක් පමණ බර බැටරි අඩු බැටරිවී ටෙස්ලා මාදිලියඑස්.

ඔස්ලෝ විශ්ව විද්‍යාලයේ නෝර්වීජියානු විද්‍යාඥයින් විසින් සම්පූර්ණයෙන්ම... කෙසේ වෙතත්, ඔවුන්ගේ සංවර්ධනය නාගරික සඳහා අදහස් කෙරේ පොදු ප්රවාහන, නිතිපතා නැවතුම් කරන - ඒ එක් එක් බස් රථය නැවත ආරෝපණය කරනු ලබන අතර ඊළඟ නැවතුමට යාමට ප්‍රමාණවත් ශක්තියක් ඇත.

කැලිෆෝනියා විශ්ව විද්‍යාලයේ විද්‍යාඥයින්, ඉර්වින් සදාකාලික බැටරියක් නිර්මාණය කිරීමට ආසන්නයි. ඔවුන් සිය දහස් වාරයක් නැවත ආරෝපණය කළ හැකි නැනෝ වයර් බැටරියක් නිපදවා ඇත.

සහ රයිස් විශ්ව විද්‍යාලයේ ඉංජිනේරුවන් සෙල්සියස් අංශක 150 ක උෂ්ණත්වයකදී කාර්යක්ෂමතාව අඩු නොවී ක්‍රියාත්මක වන එකක් නිර්මාණය කිරීමට සමත් විය. ප්රකාශයට පත් කරන ලදී

ප්රශ්නය කියවීම trudnopisaka :

මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනය සඳහා සූදානම් වන නව බැටරි තාක්ෂණයන් ගැන ඉගෙන ගැනීම සිත්ගන්නා කරුණකි."

හොඳයි, ඇත්ත වශයෙන්ම, මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනය සඳහා නිර්ණායකය තරමක් ලිහිල් ය, නමුත් දැන් පොරොන්දු වන්නේ කුමක්දැයි සොයා ගැනීමට උත්සාහ කරමු.

රසායනඥයින් ඉදිරිපත් කළ දේ මෙන්න:

වෝල්ට් වල සෛල වෝල්ටීයතාවය (සිරස්) සහ නිශ්චිත කැතෝඩ ධාරිතාව (mAh/g) නව බැටරිඑහි නිෂ්පාදනයෙන් පසු (I), පළමු විසර්ජනය (II) සහ පළමු ආරෝපණය (III) (හී සූ කිම් සහ වෙනත් අය/Nature Communications විසින් නිදර්ශනය කිරීම).

ඒවායේ ශක්ති විභවය අනුව, මැග්නීසියම් සහ සල්ෆර් සංයෝගයක් මත පදනම් වූ බැටරි ලිතියම් ඒවා අභිබවා යාමට සමත් වේ. නමුත් මේ ද්‍රව්‍ය දෙක බැටරි කෝෂයක එකට ක්‍රියාකරවීමට මෙතෙක් කිසිවකුට නොහැකි වී තිබේ. දැන්, සමහර වෙන් කිරීම් සමඟ, USA හි විශේෂඥයින් කණ්ඩායමක් සාර්ථක වී ඇත.

Toyota හි විද්‍යාඥයන් පර්යේෂණ ආයතනයවී උතුරු ඇමෙරිකාව(TRI-NA) විසඳීමට උත්සාහ කළේය ප්රධාන ගැටළුව, මැග්නීසියම්-සල්ෆර් බැටරි (Mg/S) නිර්මාණය කිරීමේ මාර්ගයේ සිටගෙන සිටීම.

පැසිෆික් වයඹ ජාතික රසායනාගාරයෙන් සකස් කර ඇත.

ජර්මානුවන් ෆ්ලෝරයිඩ්-අයන බැටරිය සොයා ගත්හ

විද්යුත් රසායනික ධාරා මූලාශ්රවල මුළු හමුදාවට අමතරව, විද්යාඥයින් තවත් විකල්පයක් වර්ධනය කර ඇත. එහි ප්රකාශිත වාසි වන්නේ ලිතියම්-අයන බැටරි වලට වඩා අඩු ගිනි උවදුරු සහ දස ගුණයකින් වැඩි නිශ්චිත ධාරිතාවකි.

Karlsruhe Institute of Technology (KIT) හි රසායනඥයින් විසින් ලෝහ ෆ්ලෝරයිඩ් මත පදනම් වූ බැටරි සංකල්පය යෝජනා කර ඇති අතර කුඩා රසායනාගාර සාම්පල කිහිපයක් පවා පරීක්ෂා කර ඇත.

එවැනි බැටරි වලදී, ඉලෙක්ට්රෝඩ අතර ආරෝපණ මාරු කිරීම සඳහා ෆ්ලෝරීන් ඇනායන වගකිව යුතුය. බැටරියේ ඇනෝඩය සහ කැතෝඩයේ ලෝහ අඩංගු වන අතර ඒවා ධාරාවේ දිශාව අනුව (ආරෝපණය හෝ විසර්ජනය) විකල්ප වශයෙන් ෆ්ලෝරයිඩ් බවට පරිවර්තනය වේ හෝ නැවත ලෝහ බවට පත් වේ.

"තනි ලෝහ පරමාණුවකට එකවර ඉලෙක්ට්‍රෝන කිහිපයක් පිළිගැනීමට හෝ පරිත්‍යාග කිරීමට හැකි නිසා, මෙම සංකල්පය අතිශය ඉහල ශක්ති ඝනත්වයකට ඉඩ සලසයි - සාම්ප්‍රදායික ලිතියම්-අයන බැටරි වලට වඩා දස ගුණයකින් වැඩි" යනුවෙන් සම-කර්තෘ ආචාර්ය මැක්සිමිලියන් ෆිච්ට්නර් පවසයි.

අදහස පරීක්ෂා කිරීම සඳහා, ජර්මානු පර්යේෂකයන් මිලිමීටර 7 ක විෂ්කම්භයක් සහ මි.මී. කතුවරුන් ඉලෙක්ට්‍රෝඩ සඳහා ද්‍රව්‍ය කිහිපයක් අධ්‍යයනය කළහ (උදාහරණයක් ලෙස කාබන් සමඟ තඹ සහ බිස්මට්), සහ ලැන්තනම් සහ බේරියම් මත පදනම් වූ ඉලෙක්ට්‍රෝලය නිර්මාණය කළහ.

කෙසේ වෙතත්, එවැනි ඝන ඉලෙක්ට්රෝලය අතරමැදි පියවරක් පමණි. ෆ්ලෝරයිඩ් අයන සන්නයනය කරන මෙම සංයුතිය හොඳින් ක්රියා කරන්නේ විට පමණි ඉහළ උෂ්ණත්වය. එමනිසා, රසායනඥයින් ඒ සඳහා ආදේශකයක් සොයමින් සිටිති - කාමර උෂ්ණත්වයේ දී ක්රියා කරන ද්රව ඉලෙක්ට්රෝලය.

(විස්තර සඳහා, ආයතනයේ මාධ්‍ය නිවේදනය සහ ද්‍රව්‍ය රසායන විද්‍යාව පිළිබඳ ජර්නලයේ ලිපිය බලන්න.)

අනාගතයේ බැටරි

බැටරි වෙළඳපොලේ අනාගතය කුමක්දැයි අනාවැකි කීම දුෂ්කර ය. ලිතියම් බැටරි තවමත් රජ වන අතර ලිතියම් පොලිමර් වර්ධනයට ස්තූතිවන්ත වන අතර ඒවාට හොඳ විභවයක් ඇත. රිදී-සින්ක් මූලද්‍රව්‍ය හඳුන්වාදීම ඉතා දිගු හා මිල අධික ක්‍රියාවලියක් වන අතර එහි ශක්‍යතාව තවමත් විවාදාත්මක කරුණකි. ඉන්ධන සෛල සහ නැනෝ ටියුබ් තාක්ෂණයන් වසර ගණනාවක් තිස්සේ වර්ණනා කර ඇති අතර ඉතා අලංකාර වචන වලින් විස්තර කර ඇත, නමුත් එය ප්රායෝගිකව පැමිණෙන විට, සැබෑ නිෂ්පාදන ඉතා විශාලයි, මිල අධිකයි, නැතහොත් දෙකම වේ. එක් දෙයක් පමණක් පැහැදිලිය - ඉදිරි වසරවලදී, මෙම කර්මාන්තය සක්රීයව වර්ධනය වනු ඇත, මන්ද ජනප්රියත්වය අතේ ගෙන යා හැකි උපාංගවේගයෙන් වර්ධනය වේ.

ඉලක්ක කරගත් ලැප්ටොප් සමඟ සමාන්තරව ස්වාධීන මෙහෙයුම, ඩෙස්ක්ටොප් ලැප්ටොප් වල දිශාව වර්ධනය වෙමින් පවතී, එහි බැටරිය උපස්ථ UPS එකක කාර්යභාරය ඉටු කරයි. සැම්සුන් සමාගම මෑතකදී බැටරියක් නොමැතිව එවැනිම ලැප්ටොප් පරිගණකයක් නිකුත් කළේය.

තුල NiCd- බැටරි වලට විද්‍යුත් විච්ඡේදනය වීමේ හැකියාවද ඇත. ඒවා තුළ පුපුරන ද්‍රව්‍ය හයිඩ්‍රජන් සමුච්චය වීම වැළැක්වීම සඳහා, බැටරි අන්වීක්ෂීය කපාට වලින් සමන්විත වේ.

ප්රසිද්ධ ආයතනයේ MITමෑතකදී සංවර්ධනය කරන ලදී අද්විතීය තාක්ෂණයවිශේෂයෙන් පුහුණු කරන ලද වෛරස් වල උත්සාහයන් හරහා ලිතියම් බැටරි නිෂ්පාදනය කිරීම.

වුවද ඉන්ධන සෛලයබාහිරව, එය සාම්ප්රදායික බැටරියෙන් සම්පූර්ණයෙන්ම වෙනස් වේ, එය එකම මූලධර්ම මත ක්රියා කරයි.

වෙනත් බලාපොරොත්තු සහගත මඟ පෙන්වීම් යෝජනා කළ හැක්කේ කාටද?

මීට වසර 200 කට පෙර ලොව ප්රථම බැටරිය ජර්මානු භෞතික විද්යාඥ විල්හෙල්ම් රිටර් විසින් නිර්මාණය කරන ලදී. A. Volta හි දැනටමත් පවතින බැටරිය හා සසඳන විට, විල්හෙල්ම්ගේ ගබඩා උපාංගය නැවත නැවතත් ආරෝපණය කර විසර්ජනය කළ හැකිය. ශතවර්ෂ දෙකක කාලය තුළ විදුලි බැටරිය බොහෝ වෙනස් වී ඇත, නමුත් "රෝදය" මෙන් නොව එය අද දක්වාම නිර්මාණය කර ඇත. අද, බැටරි නිෂ්පාදනයේ නව තාක්ෂණයන් පැන නැගීම මගින් නියම කරනු ලැබේ නවතම උපාංග, ස්වයංක්‍රීය බල සැපයුමක් අවශ්‍ය වේ. නව සහ වඩා බලවත් උපකරණ, විදුලි මෝටර් රථ, පියාසර ඩ්රෝන් - මෙම සියලු උපාංග සඳහා කුඩා, සැහැල්ලු, නමුත් වඩා ධාරිතාව සහ කල් පවතින බැටරි අවශ්ය වේ.

බැටරියේ මූලික ව්යුහය කෙටියෙන් විස්තර කළ හැකිය - මේවා ඉලෙක්ට්රෝඩ සහ ඉලෙක්ට්රෝලය වේ. එය ඉලෙක්ට්රෝඩවල ද්රව්ය සහ ඉලෙක්ට්රෝලය සංයුතිය බැටරියේ ලක්ෂණ තීරණය කර එහි වර්ගය තීරණය කරයි. වර්තමානයේ, නැවත ආරෝපණය කළ හැකි බල සැපයුම් වර්ග 33 කට වඩා ඇත, නමුත් ඒවායින් වැඩිපුරම භාවිතා වන්නේ:

• ඊයම් අම්ලය;
• නිකල්-කැඩ්මියම්;
• නිකල් ෙලෝහ හයිඩ්රයිඩ්;
• ලිතියම්-අයන;
• ලිතියම් පොලිමර්;
• නිකල්-සින්ක්.

ඔවුන්ගෙන් ඕනෑම කෙනෙකුගේ කාර්යය ආපසු හැරවිය හැකිය රසායනික ප්රතික්රියාව, එනම්, විසර්ජනය කිරීමේදී ඇතිවන ප්රතික්රියාව ආරෝපණය කිරීමේදී ප්රතිෂ්ඨාපනය වේ.

බැටරි යෙදීමේ විෂය පථය තරමක් පුළුල් වන අතර, එය බල ගැන්වෙන උපාංගයේ වර්ගය මත පදනම්ව, බැටරිය මත යම් යම් අවශ්යතා පනවනු ලැබේ. උදාහරණයක් ලෙස, ගැජට් සඳහා එය සැහැල්ලු විය යුතුය, ප්රමාණයෙන් අවම සහ ප්රමාණවත් විය යුතුය විශාල ධාරිතාව. බලශක්ති මෙවලමක් හෝ පියාසර ඩ්‍රෝන යානයක් සඳහා, පරිභෝජනයේ සිට ප්‍රතිදාන ධාරාව වැදගත් වේ විදුලි ධාරාවතරමක් ඉහළ. ඒ සමගම, සියලු බැටරි සඳහා අදාළ වන අවශ්යතා ඇත - මේවා ආරෝපණ චක්රවල ඉහළ ධාරිතාව සහ සම්පතයි.

ලොව පුරා සිටින විද්‍යාඥයන් මේ සම්බන්ධයෙන් බොහෝ පර්යේෂණ සහ පරීක්ෂණ පවත්වමින් සිටිති. අවාසනාවකට මෙන්, විශිෂ්ට විදුලි හා මෙහෙයුම් ප්රතිඵල පෙන්නුම් කළ බොහෝ සාම්පල පිරිවැය ඉතා මිල අධික වන අතර නිෂ්පාදනයට දියත් නොකළේය. මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනය. සමග තාක්ෂණික පැත්ත, හොඳම ද්රව්යබැටරි නිර්මාණය කිරීම සඳහා රිදී සහ රත්රන් භාවිතා කරනු ලබන අතර, ආර්ථික දෘෂ්ටි කෝණයකින් එවැනි නිෂ්පාදනයක් පාරිභෝගිකයාට ප්රවේශ විය නොහැකි වනු ඇත. ඒ අතරම, නව විසඳුම් සෙවීම නතර නොවන අතර පළමු සැලකිය යුතු දියුණුව වූයේ ලිතියම්-අයන බැටරියයි.

එය මුලින්ම හඳුන්වා දුන්නේ 1991 දී ය ජපන් සමාගම Sony. බැටරිය අධික ඝනත්වය සහ අඩු ස්වයං-විසර්ජනය මගින් සංලක්ෂිත විය. කෙසේ වෙතත්, ඇයට අඩුපාඩු තිබුණි.

එවැනි බල සැපයුම්වල පළමු පරම්පරාව පුපුරන සුලු විය. කාලයාගේ ඇවෑමෙන්, කෙටි පරිපථ සහ ගින්නට තුඩු දුන් ඇනෝඩය මත ඩෙන්ඩ්රයිට් එකතු විය. වැඩිදියුණු කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී, ඊළඟ පරම්පරාව ග්‍රැෆයිට් ඇනෝඩයක් භාවිතා කළ අතර මෙම අඩුපාඩුව ඉවත් කරන ලදී.

දෙවන අවාසිය නම් මතක ආචරණයයි. නිරන්තර අසම්පූර්ණ ආරෝපණය සමඟ, බැටරියේ ධාරිතාව අහිමි විය. මෙම අඩුපාඩුව තුරන් කිරීම සඳහා වැඩ කටයුතු අතිරේකව සිදු කර ඇත නව ප්රවණතාවක්කුඩා කිරීම සඳහා ආශාව. අතිශය තුනී ස්මාර්ට්ෆෝන්, අල්ට්‍රාබුක් සහ වෙනත් උපාංග නිර්මාණය කිරීමට ඇති ආශාවට නව බලශක්ති ප්‍රභවයක් සංවර්ධනය කිරීමට විද්‍යාව අවශ්‍ය විය. මීට අමතරව, දැනටමත් යල් පැන ගිය ලිතියම් අයන බැටරිය අවශ්ය වූ ආකෘති නිර්මාණකරුවන්ගේ අවශ්යතා තෘප්තිමත් නොකළේය නව මූලාශ්රයවඩා වැඩි ඝනත්වයක් සහ ඉහළ නිමැවුම් ධාරාවක් සහිත විදුලිය.

එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, ලිතියම්-අයන ආකෘතියේ පොලිමර් ඉලෙක්ට්රෝලය භාවිතා කරන ලද අතර, බලපෑම සියලු අපේක්ෂාවන් ඉක්මවා ගියේය.

වැඩිදියුණු කළ ආකෘතිය මතක ආචරණයෙන් තොර වූවා පමණක් නොව, සෑම අතින්ම එහි පූර්වගාමියාට වඩා බොහෝ ගුණයකින් උසස් විය. පළමු වරට මිලිමීටර 1 ක ඝනකමකින් යුත් බැටරියක් නිර්මාණය කිරීමට හැකි විය. එපමණක්ද නොව, එහි ආකෘතිය ඉතා විවිධාකාර විය හැකිය. එවැනි බැටරි වහාම ආකෘතිකරුවන් සහ ජංගම දුරකථන නිෂ්පාදකයින් අතර විශාල ඉල්ලුමක් ඇති විය.

නමුත් තවමත් අඩුපාඩු තිබුණා. මූලද්‍රව්‍යය නැවත ආරෝපණය කිරීමේදී ගිනි උවදුරක් බවට පත් වූ අතර එය උණුසුම් වී දැල්විය හැකිය. නවීන පොලිමර් බැටරි අධි ආරෝපණය වළක්වන බිල්ට් පරිපථයකින් සමන්විත වේ. විශේෂ ඒවා පමණක් අය කිරීම ද නිර්දේශ කෙරේ චාජර්, කට්ටලය හෝ සමාන මාදිලිවල ඇතුළත් වේ.

අඩු නැහැ වැදගත් ලක්ෂණයබැටරි - පිරිවැය. අද මේක තමයි වැඩිපුරම විශාල ගැටලුවක්බැටරි සංවර්ධනයේ මාවතේ.

විදුලි වාහන බල සැපයුම

Tesla Motors විසින් සංරචක මත පදනම් වූ නව තාක්ෂණයන් භාවිතයෙන් බැටරි නිර්මාණය කරයි වෙළඳ ලකුණපැනසොනික්. රහස සම්පූර්ණයෙන්ම හෙළිදරව් වී නැත, නමුත් පරීක්ෂණ ප්රතිඵල දිරිගන්වන සුළුය. Tesla Model S eco-car, 85 kWh බැටරියකින් පමණක් සමන්විත වූ අතර, එක් ආරෝපණයකින් කිලෝමීටර 400 කට වඩා ටිකක් වැඩි දුරක් ගමන් කළේය. ඇත්ත වශයෙන්ම, ලෝකය විමසිලිමත් පුද්ගලයින් නොමැතිව නොවේ, එබැවින් ඩොලර් 45,000 ක් වටිනා මෙම බැටරි වලින් එකක් අවසානයේ විවෘත විය.

ඇතුළත පැනසොනික් ලිතියම්-අයන සෛල රාශියක් තිබුණි. කෙසේ වෙතත්, මරණ පරීක්ෂණයෙන් අපට ලැබීමට අවශ්‍ය සියලුම පිළිතුරු ලබා දුන්නේ නැත.

අනාගත තාක්ෂණයන්

දිගු කාලයක් එකතැන පල්වීම තිබියදීත්, විද්‍යාව විශාල දියුණුවක් අද්දර සිටී. හෙට ජංගම දුරකථනයක් නැවත ආරෝපණය නොකර මාසයක් ක්‍රියා කරනු ඇති අතර විදුලි මෝටර් රථයක් එක් ආරෝපණයකින් කිලෝමීටර 800 ක් ගමන් කරනු ඇත.

නැනෝ තාක්ෂණය

දකුණු කැලිෆෝනියා විශ්ව විද්‍යාලයේ විද්‍යාඥයින් පවසන්නේ ග්‍රැෆයිට් ඇනෝඩ වෙනුවට 100 nm විෂ්කම්භයක් සහිත සිලිකන් වයර් ආදේශ කිරීමෙන් බැටරි ධාරිතාව 3 ගුණයකින් වැඩි වන අතර ආරෝපණ කාලය විනාඩි 10 දක්වා අඩු වන බවයි.

ස්ටැන්ෆර්ඩ් විශ්ව විද්‍යාලයේ ඔවුන් ප්‍රතිපත්තිමය වශයෙන් යෝජනා කළහ නව වර්ගයඇනෝඩ සල්ෆර් ආලේප කර ඇති සිදුරු සහිත කාබන් නැනෝ වයර්. ඔවුන්ට අනුව, එවැනි බලශක්ති ප්රභවයක් Li-ion බැටරියකට වඩා 4-5 ගුණයකින් වැඩි විදුලියක් රැස් කරයි.

එක්සත් ජනපද විද්‍යාඥ ඩේවිඩ් කිසයිලස් පැවසුවේ මැග්නටයිට් ස්ඵටික මත පදනම් වූ බැටරි වඩා ධාරිතාවයෙන් පමණක් නොව සාපේක්ෂව ලාභදායී වනු ඇති බවයි. සියල්ලට පසු, මෙම ස්ඵටික සිප්පිකටු දත් වලින් ලබාගත හැකිය.

වොෂින්ටන් විශ්ව විද්‍යාලයේ විද්‍යාඥයන් දේවල් ගැන වඩාත් ප්‍රායෝගික දෘෂ්ටියක් ගනී. මිනිරන් ඉලෙක්ට්රෝඩයක් වෙනුවට ටින් ඇනෝඩයක් භාවිතා කරන බැටරි සඳහා නව තාක්ෂණයන් ඔවුන් දැනටමත් පේටන්ට් බලපත්ර ලබාගෙන ඇත. අනෙක් සියල්ල වෙනස් නොවන අතර නව බැටරි අපගේ සුපුරුදු ගැජට් වල පැරණි ඒවා පහසුවෙන් ප්‍රතිස්ථාපනය කළ හැකිය.

විප්ලවය දැනටමත් අදයි

නැවතත් විදුලි මෝටර් රථ. දැනට, ඔවුන් තවමත් බලය සහ ධාවනය අනුව මෝටර් රථවලට වඩා පහත් මට්ටමක පවතී, නමුත් මෙය වැඩි කල් පවතින්නේ නැත. එබැවින් ලිතියම්-වායු බැටරි සංකල්පය යෝජනා කළ IBM සංස්ථාවේ නියෝජිතයන් පවසන්න. එපමණක් නොව, සෑම අතින්ම උසස් නව බලශක්ති ප්‍රභවයක් මේ වසරේ පාරිභෝගිකයන් වෙත ඉදිරිපත් කිරීමට පොරොන්දු වේ.