گھر جي / بلاگ / انڊسٽري / ليتيم بيٽرين جي ترقي

ليتيم بيٽرين جي ترقي

10 آڪٽوبر، 2021

By hoppt

بيٽري ڊيوائس جو اصل شروع ٿي سگھي ٿو ليڊين بوتل جي دريافت سان. ليڊين جي بوتل پهريون ڀيرو 1745ع ۾ ڊچ سائنسدان Pieter van Musschenbroek ايجاد ڪئي هئي. ليڊن جار هڪ ابتدائي ڪيپيسيٽر ڊيوائس آهي. اهو ٻن ڌاتو جي چادرن مان ٺهيل آهي جيڪو هڪ انسولٽر طرفان جدا ٿيل آهي. مٿي ڏنل ڌاتو راڊ استعمال ڪيو ويندو آهي ذخيرو ڪرڻ ۽ چارج ڇڏڻ لاءِ. جڏهن توهان رڊ کي ڇڪيو ٿا جڏهن ڌاتو بال استعمال ڪيو ويندو آهي، ليڊين جي بوتل اندروني برقي توانائي کي رکي يا ختم ڪري سگهي ٿي، ۽ ان جو اصول ۽ تيار ڪرڻ آسان آهي. ڪو به دلچسپي وٺندڙ ان کي گهر ۾ پاڻ ٺاهي سگهي ٿو، پر ان جي خود ختم ٿيڻ وارو رجحان ان جي سادي گائيڊ جي ڪري وڌيڪ سخت آهي. عام طور تي، سموري بجلي چند ڪلاڪن کان ڪجهه ڏينهن ۾ ختم ٿي ويندي. تنهن هوندي به، Leiden بوتل جو اڀرڻ بجليء جي تحقيق ۾ هڪ نئين مرحلي جي نشاندهي ڪري ٿو.

ليڊين جي بوتل

1790ع واري ڏهاڪي ۾ اطالوي سائنسدان Luigi Galvani ڏيڏر جي ٽنگن کي ڳنڍڻ لاءِ زنڪ ۽ ڪاپر جي تارن جو استعمال دريافت ڪيو ۽ ڏٺائين ته ڏيڏر جون ٽنگون مرڪنديون، ان ڪري هن ”بائيو اليڪٽرڪ“ جو تصور پيش ڪيو. هن دريافت اطالوي سائنسدان اليسندرو کي ڇڪڻ جو سبب بڻيو. وولٽا جي اعتراض تي، وولٽا جو خيال آهي ته ڏيڏر جي ٽنگن جو مرڪڻ، ڏيڏر تي لڳل برقي ڪرنٽ جي بجاءِ ڌاتو مان پيدا ٿيندڙ برقي ڪرنٽ مان ٿئي ٿو. Galvani جي نظريي کي رد ڪرڻ لاء، وولٽا پنهنجي مشهور وولٽا اسٽيڪ پيش ڪيو. وولٽائيڪ اسٽيڪ ۾ زنڪ ۽ ٽامي جي چادرون شامل آهن جن جي وچ ۾ لوڻ جي پاڻي ۾ لڪايل ڪارڊ بورڊ سان. هي پيش ڪيل ڪيميائي بيٽري جو پروٽوٽائپ آهي.
وولٽڪ سيل جي اليڪٽروڊ ردعمل مساوات:

مثبت اليڪٽرروڊ: 2H^++2e^-→H_2

منفي اليڪٽرروڊ: Zn→〖Zn〗^(2+)+2e^-

وولٽڪ اسٽيڪ

1836ع ۾ برطانوي سائنسدان جان فريڊرڪ ڊينيئل بيٽري ۾ هوا جي بلبلن جي مسئلي کي حل ڪرڻ لاءِ ڊينيئل بيٽري ايجاد ڪئي. ڊينيل بيٽري هڪ جديد ڪيميائي بيٽري جو بنيادي روپ آهي. اهو ٻن حصن تي مشتمل آهي. مثبت حصو ٽامي سلفيٽ جي حل ۾ وسريل آهي. ٽامي جو ٻيو حصو زنڪ سلفيٽ جي حل ۾ زنڪ آهي. اصل ڊينيئل بيٽري ٽامي جي بوتل ۾ ٽامي سلفيٽ جي حل سان ڀريو ويو ۽ مرڪز ۾ هڪ سيرامڪ پورس سلنڊر ڪنٽينر داخل ڪيو ويو. هن سيرامڪ ڪنٽينر ۾، منفي اليڪٽرروڊ جي طور تي زنڪ راڊ ۽ زنڪ سلفيٽ آهي. حل ۾، سيرامڪ ڪنٽينر ۾ ننڍا سوراخ ٻن ڪنجين کي آئن کي مٽائڻ جي اجازت ڏين ٿا. جديد دانيال بيٽرين گهڻو ڪري لوڻ پل يا نيم-پرميبل جھلي هن اثر حاصل ڪرڻ لاء استعمال ڪيو. ڊينيئل بيٽرين کي ٽيليگراف نيٽ ورڪ لاءِ طاقت جو ذريعو طور استعمال ڪيو ويو جيستائين خشڪ بيٽرين انهن کي تبديل نه ڪيو.

دانيال بيٽري جو الیکٹروڊ ردعمل مساوات:

مثبت اليڪٽرروڊ: 〖Cu〗^(2+)+2e^-→Cu

منفي اليڪٽرروڊ: Zn→〖Zn〗^(2+)+2e^-

دانيال بيٽري

هينئر تائين، بيٽري جو بنيادي روپ طئي ڪيو ويو آهي، جنهن ۾ مثبت اليڪٽرروڊ، منفي اليڪٽرروڊ ۽ اليڪٽرولائٽ شامل آهن. اهڙي بنياد تي، ايندڙ 100 سالن ۾ بيٽرين تيزيءَ سان ترقي ڪئي آهي. بيٽري جا ڪيترائي نوان نظام ظاهر ٿيا آهن، جن ۾ فرانسيسي سائنسدان گيسٽن پلانٽي (Gaston Planté) 1856ع ۾ ليڊ ايسڊ بيٽريون ايجاد ڪيون. ليڊ ايسڊ بيٽريون ان جي وڏي پيداوار واري موجوده ۽ گھٽ قيمت سبب تمام گهڻو ڌيان ڇڪايو آهي، ان ڪري اهو ڪيترن ئي موبائيل ڊوائيسز ۾ استعمال ٿيندو آهي، جهڙوڪ ابتدائي برقي گاڏيون اهو اڪثر ڪري استعمال ڪيو ويندو آهي بيڪ اپ پاور سپلائي جي طور تي ڪجهه اسپتالن ۽ بيس اسٽيشنن لاءِ. ليڊ ايسڊ بيٽريون بنيادي طور تي ليڊ، ليڊ ڊاءِ آڪسائيڊ، ۽ سلفورڪ ايسڊ حل مان ٺهيل هونديون آهن، ۽ انهن جي وولٽيج اٽڪل 2V تائين پهچي سگهي ٿي. جيتوڻيڪ جديد دور ۾، ليڊ ايسڊ بيٽرين کي ختم نه ڪيو ويو آهي ڇاڪاڻ ته انهن جي بالغ ٽيڪنالاجي، گهٽ قيمتون، ۽ محفوظ پاڻي تي ٻڌل سسٽم.

ليڊ ايسڊ بيٽري جو اليڪٽرروڊ ردعمل مساوات:

Positive electrode: PbO_2+〖SO〗_4^(2-)+4H^++2e^-→Pb〖SO〗_4+2H_2 O

ناڪاري اليڪٽرروڊ: Pb+〖SO〗_4^(2-)→Pb〖SO〗_4+2e^-

اليڊڊ اسيد بيٽرين

نڪيل ڪيڊميئم بيٽري، جيڪا 1899 ۾ سويڊن جي سائنسدان والڊيمار جونگنر پاران ايجاد ڪئي وئي، ننڍي موبائيل اليڪٽرانڪ ڊوائيسز، جهڙوڪ ابتدائي واڪمين، ليڊ ايسڊ بيٽرين کان وڌيڪ توانائي جي کثافت جي ڪري وڌيڪ وڏي پيماني تي استعمال ٿئي ٿي. ليڊ ايسڊ بيٽرين وانگر. Nickel-cadmium بيٽريون به 1990ع واري ڏهاڪي کان وڏي پيماني تي استعمال ٿينديون رهيون آهن، پر انهن جي زهر نسبتاً وڌيڪ آهي، ۽ بيٽري جو پاڻ ۾ هڪ مخصوص ميموري اثر آهي. اهو ئي سبب آهي جو اسان اڪثر ٻڌندا آهيون ته ڪجهه پراڻن بالغن جو چوڻ آهي ته بيٽري کي ري چارج ڪرڻ کان اڳ مڪمل طور تي ڊسچارج ٿيڻ گهرجي ۽ بيٽرين جي فضول زمين کي آلوده ڪري ڇڏيندو، وغيره. (ياد رهي ته موجوده بيٽريون به انتهائي زهريلي هونديون آهن ۽ انهن کي هر هنڌ رد نه ڪيو وڃي، پر موجوده ليٿيم بيٽرين ۾ ياداشت جا فائدا نه هوندا آهن، ۽ وڌيڪ خارج ٿيڻ واري بيٽري بيٽري جي زندگي لاءِ نقصانڪار آهي.) Nickel-cadmium بيٽريون ماحول لاءِ وڌيڪ نقصانڪار آهن، ۽ انهن جي. اندروني مزاحمت گرمي پد سان تبديل ٿي ويندي، جيڪا چارج ڪرڻ دوران گهڻو ڪرنٽ جي ڪري نقصان ٿي سگهي ٿي. نڪل-هائيڊروجن بيٽرين آهستي آهستي ان کي 2005 جي آس پاس ختم ڪري ڇڏيو. هينئر تائين، نڪل-ڪيڊميئم بيٽريون مارڪيٽ ۾ تمام گهٽ نظر اچن ٿيون.

نڪيل ڪيڊيميم بيٽري جو اليڪٽرروڊ ردعمل مساوات:

Positive electrode: 2NiO(OH)+2H_2 O+2e^-→2OH^-+2Ni〖(OH)〗_2

منفي اليڪٽرروڊ: Cd+2OH^-→Cd〖(OH)〗_2+2e^-

Nickel-cadmium بيٽريون

Lithium ڌاتو جي بيٽري جو اسٽيج

1960s ۾، ماڻهو آخرڪار سرڪاري طور تي ليتيم بيٽرين جي دور ۾ داخل ٿيا.

ليتيم ڌاتو پاڻ کي 1817 ۾ دريافت ڪيو ويو، ۽ ماڻهن کي جلد ئي محسوس ڪيو ويو ته ليتيم ڌاتو جي جسماني ۽ ڪيميائي ملڪيت بيٽرين لاء مواد طور استعمال ڪيو ويو آهي. ان ۾ گھٽ کثافت (0.534g 〖cm〗^(-3))، وڏي گنجائش (نظرياتي طور تي 3860mAh g^(-1))، ۽ ان جي گھٽ صلاحيت (-3.04V معياري هائيڊروجن اليڪٽرروڊ جي مقابلي ۾). اهي تقريبن ماڻهن کي ٻڌائي رهيا آهن ته آئون مثالي بيٽري جو منفي اليڪٽرروڊ مواد آهيان. تنهن هوندي به، ليتيم ڌاتو پاڻ کي تمام وڏو مسئلو آهي. اهو تمام گهڻو سرگرم آهي، پاڻيء سان تشدد سان رد ڪري ٿو، ۽ آپريٽنگ ماحول تي اعلي گهربل آهي. تنهن ڪري، هڪ ڊگهي وقت تائين، ماڻهو ان سان لاچار هئا.

1913 ۾، ليوس ۽ ڪيز ليتيم ڌاتو اليڪٽرروڊ جي صلاحيت کي ماپ ڪيو. ۽ هڪ بيٽري ٽيسٽ ڪئي ليتيم آئيوڊائڊ سان پروپيلامائن حل ۾ اليڪٽرولائيٽ جي طور تي، جيتوڻيڪ اهو ناڪام ٿيو.

1958ع ۾، وليم سڊني هيرس پنهنجي ڊاڪٽريٽ جي مقالي ۾ ذڪر ڪيو ته هن مختلف نامياتي ايسٽر محلولن ۾ ليٿيم ڌاتو رکيا ۽ پاسوائيشن پرت جي هڪ سيريز جي ٺهڻ جو مشاهدو ڪيو. ليٿيم LiClO_4

پروپيلين ڪاربونيٽ جي PC حل ۾ واقعو، ۽ اهو حل مستقبل ۾ ليٿيم بيٽرين ۾ هڪ اهم اليڪٽرولائيٽ سسٽم آهي) ۽ هڪ مخصوص آئن ٽرانسميشن رجحان ڏٺو ويو آهي، تنهنڪري ڪجهه ابتدائي اليڪٽرروڊپوزيشن تجربا هن جي بنياد تي ڪيا ويا آهن. اهي تجربا سرڪاري طور تي ليتيم بيٽرين جي ترقيءَ جو سبب بڻيا.

1965 ۾، NASA Lithium perchlorate PC سلوشنز ۾ Li ||Cu بيٽرين جي چارجنگ ۽ ڊسچارجنگ فينومينا تي هڪ گهرو مطالعو ڪيو. ٻيا اليڪٽرولائيٽ سسٽم، بشمول LiBF_4، LiI، LiAl〖Cl〗_4، LiCl جو تجزيو، هن تحقيق نامياتي اليڪٽرولائيٽ سسٽم ۾ وڏي دلچسپي پيدا ڪئي آهي.

1969 ۾، ھڪڙو پيٽنٽ ڏيکاريو ويو آھي ته ڪنھن ماڻھوء کي ليتيم، سوڊيم، ۽ پوٽاشيم دھاتن کي استعمال ڪندي نامياتي حل بيٽرين کي تجارتي ڪرڻ جي ڪوشش ڪئي ھئي.

1970 ۾، جاپان جي پيناسونڪ ڪارپوريشن Li‖CF_x ┤ بيٽري ايجاد ڪئي، جتي x جو تناسب عام طور تي 0.5-1 هوندو آهي. CF_x هڪ فلورو ڪاربن آهي. جيتوڻيڪ فلورين گيس انتهائي زهر آهي، فلورو ڪاربن پاڻ هڪ آف اڇو غير زهر پاؤڊر آهي. Li‖CF_x ┤ بيٽري جي ظاهر ٿيڻ کي پهرين حقيقي تجارتي ليٿيم بيٽري چئي سگهجي ٿو. Li‖CF_x ┤ بيٽري هڪ پرائمري بيٽري آهي. اڃان تائين، ان جي گنجائش تمام وڏي آهي، نظرياتي صلاحيت 865mAh 〖Kg〗^(-1) آهي، ۽ ان جي ڊسچارج وولٽيج ڊگهي-رينج ۾ تمام مستحڪم آهي. انهيء ڪري، طاقت مستحڪم آهي ۽ خود خارج ٿيڻ وارو رجحان ننڍڙو آهي. پر ان ۾ غير معمولي شرح ڪارڪردگي آهي ۽ چارج نه ٿي ڪري سگھجي. تنهن ڪري، ان کي عام طور تي ميگنيز ڊاءِ آڪسائيڊ سان ملائي Li‖CF_x ┤-MnO_2 بيٽريون ٺاهيون وينديون آهن، جيڪي ڪجهه ننڍڙن سينسر، ڪلاڪ وغيره لاءِ اندروني بيٽرين طور استعمال ٿينديون آهن، ۽ ختم نه ڪيون ويون آهن.

مثبت اليڪٽرروڊ: CF_x+xe^-+x〖Li〗^+→C+xLiF

منفي اليڪٽرروڊ: لي → 〖 لي 〗^++ e^-

Li || CFx بيٽري اسڪيميٽ

1975 ۾، جاپان جي سانيو ڪارپوريشن Li‖MnO_2 ┤ بيٽري ايجاد ڪئي، جيڪا پهريون ڀيرو ريچارج لائق شمسي حساب ڪتاب ۾ استعمال ڪئي وئي. اها پهرين ريچارجبل ليتيم بيٽري سمجهي سگهجي ٿي. جيتوڻيڪ اها پيداوار ان وقت جاپان ۾ هڪ وڏي ڪاميابي هئي، ماڻهن کي اهڙي مواد جي گهڻي ڄاڻ نه هئي ۽ ان جي ليٿيم ۽ مينگنيز ڊاء آڪسائيڊ جي ڄاڻ نه هئي. رد عمل جي پٺيان ڪهڙو سبب آهي؟

تقريبن ساڳئي وقت، آمريڪن هڪ ٻيهر قابل استعمال بيٽري ڳولي رهيا هئا، جنهن کي اسان هاڻي ثانوي بيٽري سڏين ٿا.

1972 ۾، MBArmand (ڪجهه سائنسدانن جا نالا شروع ۾ ترجمو نه ڪيا ويا هئا) هڪ ڪانفرنس پيپر ۾ تجويز ڪيو M_(0.5) Fe〖(CN)〗_3 (جتي M هڪ الڪلي ڌاتو آهي) ۽ ٻيو مواد پروشين نيري ساخت سان. ، ۽ ان جي ion intercalation phenomenon جو اڀياس ڪيو. ۽ 1973 ۾، جي. براڊ هيڊ ۽ بيل ليبز جي ٻين دھاتي ڊچلڪوجنائيڊس ۾ سلفر ۽ آئيوڊين ايٽم جي وچڙندڙ رجحان جو اڀياس ڪيو. اهي ابتدائي اڀياس آئن انٽرڪاليشن رجحان تي ليتيم بيٽرين جي بتدريج ترقي لاءِ سڀ کان اهم ڊرائيونگ فورس آهن. اصل تحقيق انهن مطالعي جي ڪري درست آهي ته بعد ۾ ليٿيم آئن بيٽريون ممڪن ٿي سگهن ٿيون.


1975 ۾، Exxon جي مارٽن B. Dines (Exon Mobil جو اڳوڻو) ابتدائي حساب ۽ تجربا ڪيا ۽ تجربا ڪيا ويا ان سلسلي ۾ عبوري ڌاتو ڊچلڪوجنائيڊس ۽ الڪلي ڌاتو جي وچ ۾ ۽ ساڳئي سال، Exxon جو ٻيو نالو سائنسدان MS Whittingham هڪ پيٽنٽ شايع ڪيو. Li‖TiS_2 ┤ پول تي. ۽ 1977 ۾، Exoon لي-Al‖TiS_2┤ جي بنياد تي هڪ بيٽري جو ڪمرشلائز ڪيو، جنهن ۾ ليتيم ايلومينيم الائي بيٽري جي حفاظت کي وڌائي سگھي ٿو (جيتوڻيڪ اڃا به وڌيڪ اهم خطرو آهي). ان کان پوء، اهڙي بيٽري سسٽم ڪاميابيء سان آمريڪا ۾ Eveready پاران استعمال ڪيو ويو آهي. بيٽري ڪمپني ۽ گريس ڪمپني جو ڪمرشلائيزيشن. Li‖TiS_2 ┤ بيٽري صحيح معنيٰ ۾ پهرين ثانوي ليٿيم بيٽري ٿي سگهي ٿي، ۽ اها ان وقت جي بيٽري جو تمام گرم ترين نظام پڻ هو. ان وقت، ان جي توانائي جي کثافت ليڊ ايسڊ بيٽرين جي ڀيٽ ۾ 2-3 ڀيرا هئي.

هڪ ابتدائي Li ||TiS2 بيٽري جو اسڪيميٽڪ ڊراگرام

مثبت اليڪٽرروڊ: TiS_2+xe^-+x〖Li〗^+→〖Li〗_x TiS_2

منفي اليڪٽرروڊ: لي → 〖 لي 〗^++ e^-

ساڳئي وقت، ڪينيڊا جي سائنسدان MA Py 2 ۾ Li‖MoS_1983┤ بيٽري ايجاد ڪئي، جيڪا 60-65Wh 〖Kg〗^(-1) 1/3C تي توانائي جي کثافت رکي ٿي، جيڪا Li‖TiS_2┤ جي برابر آهي. بيٽري. ان جي بنياد تي، 1987 ۾، ڪينيڊا جي ڪمپني Moli Energy هڪ واقعي وسيع تجارتي ليتيم بيٽري شروع ڪئي، جيڪا سڄي دنيا ۾ وڏي پيماني تي طلب ڪئي وئي. اهو واقعو تاريخي طور تي هڪ اهم واقعو ٿيڻ گهرجي ها، پر ستم ظريفي اها آهي ته اهو پڻ بعد ۾ مولي جي زوال جو سبب بڻجي رهيو آهي. پوءِ 1989 جي بهار ۾، مولي ڪمپني پنهنجي ٻي نسل جي Li‖MoS_2┤ بيٽري پروڊڪٽس شروع ڪئي. 1989 جي بهار جي آخر ۾، مولي جي پهرين نسل جي Li‖MoS_2┤ جي بيٽري جو پراڊڪٽ ڦاٽي پيو ۽ وڏي پئماني تي ڇڪتاڻ پيدا ٿي. ساڳئي سال جي اونهاري ۾، سڀني شين کي ياد ڪيو ويو، ۽ متاثرين کي معاوضو ڏنو ويو. ساڳئي سال جي آخر ۾، مولي انرجي ديوال جو اعلان ڪيو ۽ 1990 جي بهار ۾ جاپان جي اين اي سي طرفان حاصل ڪئي وئي. اهو قابل ذڪر آهي ته افواهون آهن ته هڪ ڪئناڊا سائنسدان جيف ڊان ان وقت مولي ۾ بيٽري پروجيڪٽ جي اڳواڻي ڪري رهيو هو. Li‖MoS_2 ┤ بيٽرين جي جاري لسٽنگ جي مخالفت جي ڪري توانائي ۽ استعيفيٰ ڏني.

مثبت اليڪٽرروڊ: MoS_2+xe^-+x〖Li〗^+→〖Li〗_x MoS_2

منفي اليڪٽرروڊ: لي → 〖 لي 〗^++ e^-

تائيوان مولي انرجي پاران تيار ڪيل موجوده 18650 بيٽري حاصل ڪئي آهي

ايترو پري، ليتيم ڌاتو بيٽريون آهستي آهستي عوام جي نظرن کان اوجهل ٿي ويون آهن. اسان ڏسي سگھون ٿا ته 1970 کان 1980 جي عرصي دوران، سائنسدانن جي تحقيق ليٿيم بيٽرين تي خاص طور تي ڪيٿوڊ مواد تي مرکوز هئي. آخري مقصد ھميشه طور تي منتقلي ڌاتو ڊيچلڪوجنائڊس تي مرکوز آھي. انهن جي پرت واري ساخت جي ڪري (منتقلي ڌاتو ڊچلڪوجنائيڊس هاڻي وڏي پيماني تي ٻه طرفي مواد جي طور تي اڀياس ڪيا ويا آهن)، انهن جي پرت ۽ پرتن جي وچ ۾ ڪافي خال آهن جيڪي ليٿيم آئنز جي داخل ٿيڻ کي گڏ ڪن ٿا. ان زماني ۾، ان دور ۾ انوڊ مواد تي تمام گهٽ تحقيق هئي. جيتوڻيڪ ڪجهه مطالعي تي ڌيان ڏنو ويو آهي ليتيم ڌاتو جي مصر کي ان جي استحڪام کي وڌائڻ لاء، ليتيم ڌاتو پاڻ تمام غير مستحڪم ۽ خطرناڪ آهي. جيتوڻيڪ مولي جي بيٽري جو ڌماڪو هڪ اهڙو واقعو هو جنهن سڄي دنيا کي حيران ڪري ڇڏيو، ليٿيم ميٽيل بيٽرين جي ڌماڪي جا ڪيترائي ڪيس سامهون آيا آهن.

ان کان سواء، ماڻهن کي چڱي طرح ليتيم بيٽرين جي ڌماڪي جو سبب نه ڄاڻندا آھن. ان کان سواء، ليتيم ڌاتو هڪ ڀيرو ان جي سٺي ملڪيت جي ڪري هڪ ناقابل قابل منفي اليڪٽرروڊ مواد سمجهي ويندي هئي. مولي جي بيٽري جي ڌماڪي کان پوء، ليٿيم ڌاتو بيٽرين جي ماڻهن جي قبوليت کي ختم ڪيو ويو، ۽ ليٿيم بيٽري هڪ اونداهي دور ۾ داخل ٿي.

هڪ محفوظ بيٽري حاصل ڪرڻ لاء، ماڻهن کي نقصانڪار اليڪٽرروڊ مواد سان شروع ڪرڻ گهرجي. اڃا به، هتي مسئلن جو هڪ سلسلو آهي: ليٿيم ڌاتو جي امڪاني گھٽتائي آهي، ۽ ٻين مرڪب منفي اليڪٽرروڊس جو استعمال منفي اليڪٽرروڊ جي صلاحيت کي وڌائيندو، ۽ اهڙي طرح، ليٿيم بيٽرين جي مجموعي امڪاني فرق کي گھٽائي ويندي، جيڪا گهٽجي ويندي. طوفان جي توانائي جي کثافت. تنهن ڪري، سائنسدانن کي لاڳاپيل هاء وولٹیج ڪيٿوڊ مواد ڳولڻو پوندو. ساڳئي وقت، بيٽري جي اليڪٽرولائٽ کي مثبت ۽ منفي وولٽز ۽ چڪر جي استحڪام سان ملائڻ گهرجي. ساڳئي وقت، electrolyte جي conductivity ۽ گرمي مزاحمت بهتر آهي. سوالن جو هي سلسلو سائنسدانن کي هڪ ڊگهي وقت کان وڌيڪ اطمينان بخش جواب ڳولڻ لاء حيران ڪيو.

سائنسدانن لاءِ پهريون مسئلو حل ڪرڻ لاءِ هڪ محفوظ، نقصانڪار اليڪٽروڊ مواد ڳولڻ آهي جيڪو ليتيم ڌاتو کي تبديل ڪري سگهي ٿو. Lithium ڌاتو پاڻ کي تمام گهڻو ڪيميائي سرگرمي ڪئي آهي، ۽ dendrite ترقي مسئلن جو هڪ سلسلو استعمال ماحول ۽ حالتن تي تمام گهڻو سخت ڪيو ويو آهي، ۽ ان کي محفوظ نه آهي. گريفائٽ هاڻي ليٿيم آئن بيٽرين جي منفي اليڪٽرروڊ جو مکيه جسم آهي، ۽ ليٿيم بيٽرين ۾ ان جي استعمال جو اڀياس 1976ع ۾ ڪيو ويو آهي. 1976ع ۾، بيسن هارڊ، جي او LiC_R جي اليڪٽررو ڪيميڪل سنٿيسس تي وڌيڪ تفصيلي مطالعو ڪيو. جيتوڻيڪ، جيتوڻيڪ گريفائٽ ۾ شاندار خاصيتون آهن (اعلي چالڪتا، اعلي گنجائش، گهٽ صلاحيت، جڙت، وغيره)، ان وقت، ليٿيم بيٽرين ۾ استعمال ٿيندڙ اليڪٽرولائٽ عام طور تي مٿي ذڪر ڪيل LiClO_4 جو PC حل آهي. Graphite هڪ اهم مسئلو آهي. تحفظ جي غير موجودگي ۾، اليڪٽرولائيٽ پي سي انوول پڻ گريفائٽ جي جوڙجڪ ۾ ليتيم-آئن جي مداخلت سان داخل ٿيندا، نتيجي ۾ چڪر جي ڪارڪردگي ۾ گهٽتائي. تنهن ڪري، گرافائٽ ان وقت سائنسدانن طرفان پسند نه ڪيو ويو.

جيئن ته ڪيٿوڊ مواد جو تعلق آهي، ليٿيم ميٽيل بيٽري اسٽيج جي تحقيق کان پوءِ، سائنسدانن اهو معلوم ڪيو ته ليٿيم انوڊ مواد پاڻ به هڪ ليٿيم اسٽوريج مواد آهي جنهن ۾ سٺي موٽڻ آهي، جهڙوڪ LiTiS_2، 〖Li〗_x V〖Se〗_2 (x =1,2) وغيره وغيره، ۽ ان بنياد تي، 〖Li〗_x V_2 O_5 (0.35≤x<3)، LiV_2 O_8 ۽ ٻيا مواد تيار ڪيا ويا آهن. ۽ سائنسدان آهستي آهستي مختلف 1-dimensional آئن چينلز (1D)، 2-dimensional layered ion intercalation (2D)، ۽ 3-dimensional آئن ٽرانسميشن نيٽ ورڪ جي جوڙجڪ کان واقف ٿي ويا آهن.

LiCoO_2 (LCO) تي پروفيسر John B. Goodenough جي سڀ کان مشهور تحقيق پڻ هن وقت ٿي. 1979 ۾، Goodenougd et al. 2 ۾ NaCoO_1973 جي ساخت تي هڪ مضمون کان متاثر ٿيا ۽ LCO دريافت ڪيو ۽ هڪ پيٽنٽ آرٽيڪل شايع ڪيو. ايل سي او ۾ هڪ پرت وارو انٽرڪاليشن ڍانچو آهي جيڪو منتقلي ڌاتو ڊسلفائڊس وانگر آهي، جنهن ۾ ليتيم آئنز کي واپس آڻي سگهجي ٿو ۽ ڪڍي سگهجي ٿو. جيڪڏهن ليٿيم آئنز مڪمل طور ڪڍيا وڃن ٿا ته، CoO_2 جو هڪ بند ڀريل ڍانچو ٺهي ويندو، ۽ ان کي ليٿيم لاءِ ليٿيم آئنز سان ٻيهر داخل ڪري سگهجي ٿو (يقيناً، هڪ حقيقي بيٽري ليٿيم آئنز کي مڪمل طور تي ڪڍڻ جي اجازت نه ڏيندي، جيڪا جلدي خراب ٿيڻ جي صلاحيت جو سبب بڻائيندو). 1986 ۾، آڪيرا يوشينو، جيڪو اڃا تائين جاپان ۾ آساهي ڪاسي ڪارپوريشن ۾ ڪم ڪري رهيو هو، پهريون ڀيرو ٽنهي ايل سي او، ڪوڪ، ۽ LiClO_4 PC حل کي گڏ ڪيو، پهرين جديد ليٿيم آئن سيڪنڊري بيٽري بڻجي وئي ۽ موجوده ليٿيم جو بنياد بڻيو. بيٽري. سوني جلدي محسوس ڪيو ”سٺو ڪافي“ پراڻي انسان جي LCO پيٽنٽ ۽ ان کي استعمال ڪرڻ جي اجازت حاصل ڪئي. 1991 ۾، هن LCO ليتيم-آئن بيٽري کي ڪمرشلائيز ڪيو. ليٿيم آئن بيٽري جو تصور به ان وقت ظاهر ٿيو ۽ ان جو تصور اڄ ڏينهن تائين جاري آهي. (اها ڳالهه نوٽ ڪرڻ جي قابل آهي ته سوني جي پهرين نسل جي ليٿيم آئن بيٽرين ۽ اڪيرا يوشينو پڻ هارڊ ڪاربن کي گريفائٽ بدران منفي اليڪٽرروڊ طور استعمال ڪن ٿيون ۽ ان جو سبب اهو آهي ته مٿي ڏنل پي سي ۾ گريفائٽ ۾ انٽرڪاليشن آهي)

مثبت اليڪٽرروڊ: 6C+xe^-+x〖Li〗^+→〖Li〗_x C_6

منفي اليڪٽرروڊ: LiCoO_2→〖Li〗_(1-x) CoO_2+x〖Li〗^++xe^-

سوني ليتيم آئن بيٽرين جي پهرين نسل جي نمائش

ٻئي طرف، 1978 ۾، آرمنڊ، ايم. مٿي ڏنل مسئلي کي حل ڪرڻ لاءِ پوليٿيلين گلائڪول (PEO) کي هڪ مضبوط پوليمر اليڪٽرولائٽ طور استعمال ڪرڻ جي تجويز ڏني ته گريفائٽ انوڊ سولوينٽ پي سي ماليڪيولز ۾ آساني سان جڙيل آهي (ان وقت به مکيه اسٽريم اليڪٽرولائٽ. استعمال ڪري ٿو PC، DEC مخلوط حل)، جنهن گريفائٽ کي پهريون ڀيرو ليٿيم بيٽري سسٽم ۾ داخل ڪيو، ۽ ايندڙ سال ۾ راڪنگ-چيئر بيٽري (راڪنگ-ڪرسي) جو تصور پيش ڪيو. اهڙو تصور اڄ تائين جاري آهي. موجوده مکيه اسٽريم اليڪٽرولائيٽ سسٽم، جهڙوڪ ED/DEC، EC/DMC وغيره، صرف آهستي آهستي 1990s ۾ ظاهر ٿيا ۽ تڏهن کان استعمال ۾ آهن.

ساڳئي عرصي دوران، سائنسدانن بيٽرين جو هڪ سلسلو پڻ دريافت ڪيو: Li‖Nb〖Se〗_3 ┤ بيٽريون، Li‖V〖SE〗_2 ┤ بيٽريون، Li‖〖Ag〗_2 V_4 ┤ O_11 بيٽريون، LiO┤Cu. Li ‖I_2 ┤ بيٽريون وغيره، ڇاڪاڻ ته اهي هاڻي گهٽ قيمتي آهن، ۽ تحقيق جا ڪيترائي قسم نه آهن، تنهنڪري مان انهن کي تفصيل سان متعارف نه ڪندس.

ليٿيم آئن بيٽري جي ترقيءَ جو دور 1991ع کان پوءِ اهو دور آهي جنهن ۾ اسين هاڻي آهيون. هتي آئون ان ترقيءَ جي عمل کي تفصيل سان نه بيان ڪندس پر مختصر طور تي چند ليٿيم آئن بيٽرين جي ڪيميائي نظام جو تعارف ڏيندس.

موجوده ليتيم آئن بيٽري سسٽم جو هڪ تعارف، هتي ايندڙ حصو آهي.

بند_اڇو
بند

انڪوائري هتي لکو

6 ڪلاڪن اندر جواب ڏيو، ڪنهن به سوال جو استقبال آهي!

    en English
    X
    [ڪلاس^="wpforms-"]
    [ڪلاس^="wpforms-"]