Waa maxay sababta bateriga lithium-ion baabuurka korontadu uu qarxo, tignoolajiyadu ma ka hortagi kartaa?

Qore:Iflowpower - Iibiyaha Saldhigga Korontada ee la qaadan karo

Waxaan galeynaa casriga cusub ee kacaanka tamarta, laakiin markaan sii wadno inaan iska indhatirno mustaqbalka quruxda badan ee tamarta korantada, ma welweli doono, baytariyada lithium-ion miyuu nabdoon yahay? Shilalka qarxa ee ay sababaan baytariyada baabuurta korontada: Waa maxay sababta Xinhua.com ay u dareemayso soo noqnoqda sannadihii u dambeeyay sannadihii u dambeeyay? Haddi ay tahay baabuurta korontada ku shaqeysa ama saldhigyada tamarta wax lagu keydiyo, lama kala sooci karo aaladda muhiimka ah - batteriga. Ku dhawaad ​​dhammaan baabuurta korantada iyo in ka badan 70% saldhigyada tamarta kiimikada ah waa dhammaan baytariyada lithium ion, kaas oo ah baytariga lagu isticmaalo moobiladayada iyo laptopsyadayada.

Maaddaama baytariyada lithium-ion-ku uu ka sarreeyo qaadidda tamarta korantada, horumarka da&39;deena macluumaadka waa la xoojiyaa. Sidaa darteed, waxaa jira saddex saynisyahano ah oo gacan ka geystay horumarinta tignoolajiyada baytariga lithium-ion ee Abaalmarinta Kiimikada Nobel. Thanks to horumarinta baytariyada lithium-ion, goobta isticmaalka waa mid aad u dhow, mobile, camera iyo Bluetooth headphones waa in ay ahaadaan, laakiin sababta loogu dabaqo baabuurta korontada, baytari lithium-ion ku dhacay shilal badan? Tani dhab ahaantii waa dhibaato ixtimaalka.

Tusaale ahaan, baytariga dibadda laga keeno ee loo isticmaalo gaadhi koronto ah oo dibadda laga keeno waa hal milyan oo keliya, laakiin 8,000 oo baytariyada noocaas ah waa in lagu rakibaa baabuur, taas oo u dhiganta 10,000 oo baytari si loogu rakibo 1250 baabuur oo koronto ah. Taasi waa, aragtida 1250 baabuurta korontada, waxaa jira baytari ku jira baabuur laga yaabaa in shil. Haddii shilkan uu leeyahay batteriga gubanaya ama heerka qaraxa, waxaa suurtagal ah in uu keeno fal-celin silsilad ah oo baytarigu ku hareeraysan yahay, taas oo keenta shil baabuur koronto ah oo gubanaya.

Isla sidaas oo kale waa hoy ku yaal xarunta tamarta kaydinta tamarta, marka la barbar dhigo gaadhiga korantada si uu u kaydiyo 50 ilaa 100 darajo, weelka weelka batarigu guud ahaan wuxuu kaydin karaa 1000 darajo, xarun dhexe oo weyn oo tamarta lagu kaydiyo inta badan waa daraasiin daraasiin Ururinta weelasha kaydka tamarta sida. Waxaa la fahamsan yahay in batari baaxaddaas weyn la isticmaalo, marmarna ay dhacdo. Dhinaca kale, gubista baabuurta korontada iyo xarumaha tamarta lagu kaydiyo, cawaaqib xumada ka dhalata shilalka qaraxyada ayaa sida muuqata ka culus baytariyada talefannada gacanta, iyo tallaabooyinka ilaalinta dabdemiska ee hadda jira waa kuwo aan macquul ahayn.

Dabcan, waxaan la iska indho tiri karin warkan sheegaya in warkaas uu si xawli ah u faafayo, isla markaana dhacdooyinka halista ah ee khasaaraha geystay ay saameyn weyn ku yeesheen bulshada. Muxuu baytariyada lithium ion u gubi doonaa ama xitaa u qarxi doonaa? Baytariga lithium-ion waa qayb ka kooban qayb, taas oo muhiim ah oo ka kooban electrode togan, electrode negative, electrolyte iyo diaphragm. Dallacaadda ka dib, togan guud ahaan waa oksaydhka birta ee kala-guurka ah, kaas oo leh iska caabin oksaydh oo xoog leh; Electrode taban ayaa ku dhex jira xaddi badan oo lithium ah, kaas oo leh wax soo saar aad u xoogan.

Electrolyte-ku guud ahaan waa esters organic, kaas oo leh sifooyinka barta dhalaalka hoose iyo ololka. Waxaa muhiim ah in la ogaado in rashka nolosheena ay sidoo kale yihiin qalab fahmaya maaddooyinka ay ku jiraan baaruudda ee baaruud (sulfur, formula chemical s) diit (dhagaxa, nooca kiimikaad ee KNO3) saddex dhuxul, kuwaas oo nitrosite-ku yahay wakiilka Oxidizing Strong, baaruud iyo dhuxul ayaa hoos u dhigaya wakiilada. Ka dib marka dibadda la siiyo wax ka badan 120 darajo kicinta, falcelinta yaraynta oksaydhka ee dab-qabadku waxay u dhacdaa si aad ah, waxay sii daysaa gaas badan iyo kulayl, dab-demis, qarxisyo qarxa.

Waxaa la arki karaa in baytariyada lithium-ion-ka ee aragtida uu leeyahay falcelin redox ah oo si heer sare ah loo sii daayay, iyo korantada gubanaysa ee gudaha ayaa sidoo kale caawin karta falcelintan, taasoo keenta cawaaqibka gubasho ama xitaa qarax. Intee bay le&39;eg tahay awoodda baytariyada lithium ion ee gubanaya ama qarxinaya? Iftiinka kaydinta tamarta korantada, 150WH / kg cufnaanta tamarta caadiga ah ee baytariga lithium ion tamarta korantadu waxay ku dhowdahay 1/10 ee qaraxa TNT, cufnaanta tamarta kulaylka. Sanadihii la soo dhaafay, cilmi-baarista si buuxda, electrode xun xun in shil baytari lithium-ion si toos ah u dhici kartaa in xaalado gaar ah, ama xataa aluminium iyo dareeraha fiirsashada copper ayaa sidoo kale si toos ah uga qayb qaadan kartaa falcelinta ee habka yaraynta wakiilada, iyo kulaylka kulaylku waa in uu ahaado mid aad uga sarreeya kaydinta batteriga u dhiganta tamarta.

Guud ahaan, shil badbaado meel xiran, heerkulka ugu badan wuxuu gaari karaa 800 ° C, iyo 43.4G batari lithium ion culus wuxuu qaadaa qarxinta 5.45 gtnt, oo gaaraya TNT oo u dhiganta 1/8.

Sababta uu baytariga lithium ion uga jawaabi waayo falcelinta redox-ka adag ee si joogto ah loogu beddelo tamarta korantada ee fal-celinta elektiroonigga ah, waxaana si joogto ah loogu beddelaa tamar koronto sababtoo ah diaphragm-ka ayaa si wax ku ool ah u go&39;doonsan jir ahaan iyo dahaarka elektiroonigga ah (iyo jiritaanka electrolyte). Si kastaba ha noqotee, marka sababo kala duwan oo gudaha ah ama dibadda ah ay keenaan cilladda diaphragm, ka dibna cirifka togan iyo midka taban ayaa si toos ah loola xiriirayaa, wareeggan gaaban ee gudaha wuxuu keenayaa tamarta korantada si loo sii daayo, waxaa jira kuleyl badan oo keena heerkulka sare, dhaawac degdeg ah oo ku yimaada nidaamka kiimikada gudaha ee batteriga, taasoo keentay xasilloonida Electrolyte taban, electrolyte-ka togan, korantada taban iyo electrode togan, iyo xitaa natiijada kuleylka degdega ah ee degdega ah, iyo xitaa natiijada kuleylka degdega ah gasification of electrolyte ah, oo ay ku jiraan electrode negative togan budo wax firfircoon ka saaraysaa guryaha batteriga, Keen cawaaqibka gubasho ama xataa qaraxa, habkan waxaa loo yaqaan kulayl ka baxsan gacanta (loo tixraacayo TR). Marka loo eego tirakoobyada shilalka baabuurta korontadu sanadihii ugu dambeeyay, shilalka intooda badan waa "is-shirka", oo ay ku jiraan istaaga (sii daynta batari la&39;aanta), marka la wado (sii daynta baytariga) iyo dallacaadda.

Qayb yar waa shil dhaca marka isha kulaylka dibadeed, shil, iyo xakamaynta wareegga wareegga ay xumaato. "Gubashada lama filaanka ah" waxaa iska leh luminta kulaylka iskiis ah, kan dambe waxaa si wadajir ah loogu yeeraa kulaylka ka baxsan xakamaynta kulaylka, xadgudubka farsamada, xadgudubka korantada). Inkasta oo labada nooc ee xaaladaha ay ugu dambeyntii keenaan heerkulka ugu dambeeya, gubashada iyo hababka kale ee isku midka ah, waxaa jira farqi weyn oo u dhexeeya dhibka bilaabista cilmi-baarista.

Waqtigan xaadirka ah, kulaylka ka baxsan xakamaynta xadgudubka waxaa xakameynaya xaaladaha kicinta. Sannadihii u dambeeyay, waxa ay samaysay horumar weyn, kaas oo asal ahaan awood u leh in uu qiyaas ahaan qeexo hababka xaaladaha kala duwan ee xadgudubka iyo habka iyo khataraha xiga. Si kastaba ha ahaatee, kulaylka kediska ah ee ka baxsan xakamaynta, sababtoo ah faham la&39;aanteeda adag, batari ka dib marka kulaylka ka baxsan xakamaynta ayaa si buuxda u dhaawacmay, way adagtahay in la soo celiyo xaaladda micro ka hor luminta kulaylka, waxay noqotaa cilmi-baaris adag.

Waa maxay sababta ay u adag tahay in la saadaaliyo kulaylka baytariga lithium-ion ee aan xakamayn karin? kulaylka degdega ah ee ka baxsan xakamaynta ayaa ah baabuurka korantada ee hadda welwelka amni ee ugu weyn. Maxay adagtahay in laga hortago? Tani waa in laga sheegaa soo saarista baytariyada. Haddii baytari kastaa uu si buuxda u waafaqsan yahay qaybaha walxaha elektiroonigga ah, diaphragm ilaa saxanka makroscopic, xirmada guriyeynta waa 100.

000000,000%, kaas oo hubaal ahaan doona batari ka samaysan kumanaan ama boqollaal kun oo baytariyadaas ah. Tilmaamaha amniga ee ka wanaagsan. Waxaa laga yaabaa inaad dareento in boqollaal boqol oo tibaaxaha halkan ay ka yara duwan yihiin, waxaa jira toban eber ka dambeeya, taas oo ka dhigan wax ku filan oo la filayo - batteri full scale high.

Sida la wada ogsoon yahay, natiijada is-waafajin la&39;aanta batteriga ayaa ah in waxqabadka batteriga hoos u dhacay uu si dhakhso ah u qudhmi doono, qaar ka mid ah bakhtiinta ayaa demi, si toos ah aan ansax ahayn; Waxa kale oo jira waddo qayb ahaan ka duwan - wareegyada gaaban ee gudaha iyo kulaylka ka baxsan xakamaynta, gubasho, qarax. Ma jiraan wax wareeg ah oo gaaban oo gaaban oo muddada gaaban ah ee waxyeelladan? Sababtu waxay tahay in qudhunkani uu aad u gaabis yahay oo signalka korantada ee dibadda aanu ahayn mid muuqda. Midda labaad ayaa ah in batarigu si toos ah u gelayo kulaylka wax duminaya ee ka baxsan xakamaynta dhowr daqiiqo gudahood, batarigu waa dhammaystiran yahay, caddaynta lama raadin karo, taas oo sidoo kale ka dhigaysa goobtan horumarka Cilmi-baarista.

Runtii si sax ah u ekaysiinta wareegyada gaaban ee mudada gaaban, wali waa dhibaato. Intaa waxaa dheer, batarigu wuxuu la mid yahay sanduuqa madow, inkastoo aan isticmaali karno qaar ka mid ah spectrometers electrochemical iyo in situ CT hab farsamo si ay ula socdaan isbedel batari shakhsi iyo microstructure gudaha, laakiin ma saadaalin karno taas oo tobanaan milyan oo baytariyada Waxaa si taxadar leh loo baran doonaa in "dhimashada lama filaan ah" dhowr bilood ama ka dib dhowr sano. Batari kastaa ku dhawaad ​​ma aha khatar is-ikhtiraaceed, laakiin waa “dhimasho lama filaan ah” ka dib nus sano ama saddex sano ka dib ama jiilaalka Chen, oo keenaya shil gubasho oo baaxad leh? Way adagtahay hadda in la saadaaliyo.

Tani waa sida jidhkeena ka duwan? Halbeegyada walxaha baytariyada iyo hababka wax soo saarka Si la mid ah hidde-sideyaashayada, kharashka batteriga iyo nidaamka dheecaanku waa sida caadooyinka cunnada, isticmaalka batteriga isbeddelka heerkulka jawiga sida deegaanka koraya. Iyadoo koritaanka, waxaa jira had iyo jeer dadka qaar ka mid ah jirkooda, waxaa jiri doona barar muddada-dheer ama lesions vascular ka sii daran, taas oo suurtogal ah horumarinta kansarka ama sababa istaroog waqti gaaban, taas oo la mid ah batteriga wareegga gaaban iyo kulaylka xiga. Haddii aan awood u leenahay in aan samayno kormeerka dhabta ah ee caafimaadka qof kasta 24h ee dhulka, waxaan ogaan karnaa cillad aan caadi ahayn oo aan tuurno kansarka iyo istaroogga, laakiin tani maaha mid dhab ah.

Sidoo kale, waxaan sidoo kale ku adag tahay in aan u adkaysanno kormeerka dhabta ah ee wakhtiga dhabta ah ee batteriga kasta, hadda awoodaan in ay soo ururiyaan module ah oo ka dhigaya daraasiin baytari ah si ay ula socdaan danab iyo heerkulka guud, iyo tani waa iska kedis ah ka daraasadda iyo ka hortagga unugyada batteriga Shuruudaha kulaylka ka baxsan xakamaynta waa cad yahay farqiga. Hal shay oo la go&39;aamin karo waa in la hagaajiyo waxqabadka joogtada ah ee batteriga si loo hagaajiyo amniga iyo isku halaynta batteriga. Si kastaba ha ahaatee, joogteynta qumman lama samayn karo, qaybaha batteriga ee walxaha firfircoon ee wanaagsan iyo kuwa xun, mid kasta oo ka mid ah qaababka, xaaladaha dusha sare, cilladaha, iwm.

ee batteriga, ilaa inta xallinta waa la arki karaa. Marka laga soo tago alaabta ceeriin, diyaarinta baytarigu waxa ay ku lug leedahay tobanaan habab oo adag, iyaga oo doonaya in ay sii wadaan batteriga si aad u adag. In kasta oo maalgelinta warshadaha batroolka ee lithium-ion ee xoogga leh ay hadda tahay si loo gaaro saxnaanta farsamaynta sare, tirada alaabta ceeriin iyo hababka diyaarinta adag ee baytariyada lithium-ion waxay ka dhigayaan joogtayn si ay u noqdaan hawl aan dhammaanayn.

Baabuurta korantada ayaa dabcan sii wadi doona horumarinta, dalkaygu wuxuu sii wadi doonaa horumarinta tignoolajiyada kaydinta baaxadda leh ee nidaamyada tamarta. Marka loo eego xaalada qaab dhismeedka tamarta ee Shiinaha, baabuurta korantadu waxay door muhiim ah ku leeyihiin istaraatiijiyada tamarta dhexe iyo mustaqbalka fog ee dalkayga iyo horumarka waara ee mustaqbalka. Waxaan aaminsanahay in horumarka degdega ah ee sii socda ee nidaamka tignoolajiyada batteriga, isku halaynta iyo badbaadada ayaa si weyn loo horumarin doonaa 5-10 sano ee soo socota.

Si kastaba ha ahaatee, gabi ahaanba ka hortagga shilalka gubanaya baytariyada lithium-ion, ku dhawaad ​​wax aan macquul aheyn. Dabcan, marka laga hadlayo ixtiraamka dhabta ah ee dhabta ah, waxaa jira siyaabo badan oo lagu hagaajin karo badbaadada. Midda kowaad waa tignoolajiyada cusub ee digniinta ah, sida warbixintii jaamacadda Stanford ee dhawaan soo saartay qabashada xasaasiga ah ee ishaarka hydrogen waxa ay ka riixaysaa kulaylka baytariyada digniinta ah ee lithium-ion, taas oo ku filan in ay ka baxsadaan shaqaalaha gaadhiga korontada.

Intaa waxaa dheer, farsamada "self-sun" ee batteriga sidoo kale waa wax ku ool ah, farsamadeeduna waa marka batteriga uu soo saaro kulaylka ka baxsan xakamaynta, kiimikooyinka gaarka ah qaarkood ayaa la sii dayn karaa si ay u dhaafaan "痪" gudaha batteriga, joojiyaan kuleylka ka baxsan silsiladda xakamaynta. Marka laga hadlayo badbaadada baytariyada lithium-ion, si xoog leh u horumariso tignoolajiyada horumarinta badbaadada hal-abuur leh oo hufan, si joogto ah u wanaajisa joogteynta wax soo saarka batteriga. Maalin maalmaha ka mid ah, wararka noocan oo kale ah "qaraxa" kuma soo muuqan doonaan nolosheena, waxaan isticmaali karnaa baabuurta korontada ku shaqeeya ee maskaxda ku jira.

Mahadnaq: Thanks to Tsinghua University, Wang Li iyo College Vehicle, Feng Xunning, laba macalin, la siiyay agabka ku habboon iyo doodo faa&39;iido leh.