Waa maxay baytariyada Lithium ion?
1. Waa maxay baytariyada Lithium ion?
Batarigu waa il koronto oo ka kooban hal ama ka badan unugyo kiimikaad kiimikaad ah oo leh xiriiryo dibadda ah oo loogu talagalay tamarta qalabka korontada. Lithium-ion ama baytari Li-ion waa nooc ka mid ah baytariyada dib loo dallaci karo kaas oo isticmaala bateriga hoos u dhigista ion lithium si loo kaydiyo tamarta waana caan sare cufnaanta tamarta.
2. Qaab-dhismeedka baytariyada Lithium Ion
Guud ahaan inta badan baytariyada Li-ion-ganacsiga waxay u isticmaalaan isku xidhka isku xidhka sida agab firfircoon. Waxay caadi ahaan ka kooban yihiin dhowr lakab oo maaddooyin ah loo habeeyey si gaar ah si loo fududeeyo habka korantada kiimikada in waxa uu awood u siinayaa batteriga inuu kaydiyo oo sii daayo tamarta --anode, cathode, electrolyte, kala soocida iyo ururiyaha hadda.
Waa maxay anode?
Sida qayb ka mid ah batteriga, anode ayaa door muhiim ah ka ciyaara awoodda, waxqabadka, iyo adkeysiga batteriga. Marka la dallaco, graphite anode waa mas'uul ka ah aqbalaadda iyo kaydinta ion lithium. Marka batarigu yahay la sii daayay, ion lithium-ku waxay ka guuraan anode ilaa cathode si ay a korontada ayaa la abuuray. Guud ahaan anode ganacsi ahaan loo isticmaalo waa graphite, kaas oo ku jira xaaladiisa liidatay ee LiC6 oo la xidhiidha ugu badnaan awoodda 1339 C/g (372 mAh/g). Laakiin horumarinta tignoolajiyada, cusub Qalabka sida silikon ayaa la baaray si loo hagaajiyo cufnaanta tamarta loogu talagalay baytariyada lithium-ion.
Waa maxay cathode?
Cathode waxay ka shaqeysaa inay aqbasho oo ay sii deyso ion lithium-ka si togan loo dallaco inta lagu jiro wareegyada hadda jira. Caadi ahaan waxay ka kooban tahay qaab-dhismeed lakab ah oo ah oksaydh lakab ah (sida lithium cobalt oxide), polyanion (sida lithium iron phosphate) ama lafdhabarta (sida lithium manganese oxide) oo lagu dahaadhay lacag ururiyaha (sida caadiga ah) ka samaysan aluminium).
Waa maxay electrolyte?
Sida milixda lithium ee dareeraha organic, elektrolytku wuxuu u adeegaa sidii dhexdhexaad ion lithium si ay u dhex maraan anode iyo cathode inta lagu jiro dallacaadda iyo soo dayn.
Waa maxay kala soocida?
Sida xuubka dhuuban ama lakabka alaabta aan shaqaynayn, kala soocida ayaa u shaqeysa ka hortag anode (electrode xun) iyo cathode (electrode togan) ka soo gaabinta, maadaama lakabkaani uu yahay mid la dhaafi karo ion lithium laakiin aan ahayn electrons. Waxaa waxa kale oo ay xaqiijin kartaa socodka joogtada ah ee ions ee u dhexeeya electrodes-ka inta lagu jiro dallacaadda iyo sii dayn. Sidaa darteed, batarigu wuxuu ilaalin karaa danab deggan oo yarayn karaa Khatarta kulaylka, gubashada ama qaraxa.
Waa maxay ururiyaha hadda?
Ururiyaha hadda waxa loogu talagalay inuu ururiyo hadda ay soo saartay Electrodes-ka baytariga oo u qaada wareegga dibadda, kaas oo ah muhiim ah si loo hubiyo waxqabadka ugu fiican iyo cimri dhererka batteriga. Iyo Caadi ahaan waxa laga sameeyaa xaashi khafiif ah oo aluminium ama naxaas ah.
3. Taariikhda Horumarinta ee baytariyada Lithium Ion
Cilmi-baadhis ku saabsan baytariyada Li-ion-ka ee dib loo dallaci karo waxay taariikhdu ahayd 1960-kii, mid ka mid ah kuwii Tusaalooyinka ugu horreeya waa batari CuF2/Li oo ay samaysay NASA 1965kii. Iyo dhibaatada shidaalka dunida ku dhufatay 1970-meeyadii, cilmi-baarayaashu waxay dareenkooda u weeciyeen beddelka ilaha tamarta, sidaa darteed horumarka soo saaray qaabkii ugu horeeyay ee ah baytariga casriga ah ee Li-ion waxaa la sameeyay sababtoo ah miisaanka fudud iyo tamarta sare cufnaanta baytariyada lithium ion. Isla markaa, Stanley Whittingham ee Exxon la ogaaday in lithium ions la gelin karo walxaha sida TiS2 si samee baytari dib la dalacsan karo
Markaa waxa uu isku dayay in uu ganacsi ka sameeyo baytarigan laakiin ku guuldareystay sababtoo ah qiimaha sare iyo joogitaanka lithium bir ah ee unugyada. Sannadkii 1980-kii walxo cusub ayaa la helay in ay bixiyaan danab sare oo aad u badan Hawo deggan, kaas oo hadhow loo isticmaali doono batari Li-ion ganacsi ee ugu horreeya, in kasta oo ay iskeed u xalin wayday arrintii joogtada ahayd ee gubasho. Isla sanadkaas, Rachid Yazami waxa uu alifay garaafka lithium-ka electrode (anode). Ka dibna 1991-kii, lithium-ion-kii ugu horreeyay ee adduunka ee dib loo dallaci karo baytariyadu waxay bilaabeen inay suuqa soo galaan
2000-meeyadii, baahida lithium-ion baytariyadu way kordheen markii aaladaha elegtarooniga ah ee la qaadi karo ay noqdeen kuwa caan ah, kuwaas oo wada baytariyada lithium ion si ay u noqdaan kuwo badbaado leh oo sii waaraya. Baabuur koronto ayaa ahaa la soo bandhigay 2010-meeyadii, kaas oo suuq cusub u abuuray baytariyada lithium-ion. The horumarinta hababka cusub ee wax soo saarka iyo alaabta, sida silicon anodes iyo electrolytes adag-state, sii waday si loo hagaajiyo waxqabadka iyo ammaanka ee baytariyada lithium-ion. Maalmahan, baytariyada lithium-ion waxay noqdeen lagama maarmaan nolol maalmeedkeena, si cilmi baarista iyo horumarinta alaabta cusub iyo tignoolajiyada ayaa socda si loo hagaajiyo waxqabadka, hufnaanta, iyo badbaadada baytariyadan.
4. Noocyada baytariyada Lithium Ion
Baytariyada Lithium-ion waxay ku yimaadaan qaabab iyo cabbirro kala duwan, mana aha dhammaan waa la siman yahay. Caadi ahaan waxa jira shan nooc oo baytariyada lithium-ion ah.
l Lithium Cobalt Oxide
Baytariyada lithium cobalt oxide waxaa laga soo saaray lithium carbonate iyo cobalt iyo sidoo kale loo yaqaan lithium cobaltate ama lithium-ion baytariyada cobalt. Waxay leeyihiin cathode oxide cobalt iyo graphite carbon anode, iyo lithium ions ka haajiraan anode una guuro cathode inta lagu jiro dheecaanka, iyadoo qulqulka uu soo laabanayo marka batteriga la dallaco. Sida codsigeeda, waxaa loo isticmaalaa la qaadi karo qalabka elektarooniga ah, baabuurta korontada, iyo hababka kaydinta tamarta la cusboonaysiin karo sababtoo ah tamartooda gaarka ah oo sareeysa, heerka is-dejintooda oo hooseeya, shaqeyntooda oo sareysa koronto iyo heerkul ballaaran oo kala duwan. Laakin fiiro gaar ah u yeelo welwelka badbaadada oo la xidhiidha suurtagalnimada ka cararka kulaylka iyo xasillooni darrada sare heerkulka.
l Lithium Manganese Oxide
Lithium Manganese Oxide (LiMn2O4) waa walxo cathode ah oo inta badan la isticmaalo ee baytariyada lithium-ion. Tignoolajiyada nooca baytarigu waxay ahayd markii hore la helay 1980-meeyadii, iyada oo daabacaaddii ugu horreysay ee Cilmi-baarista Qalabka Warbixintii 1983kii. Mid ka mid ah faa'iidooyinka LiMn2O4 waa in uu leeyahay kulayl wanaagsan xasiloonida, taasoo la micno ah in ay yar tahay in ay la kulmaan cararka kulaylka, taas oo sidoo kale way ka ammaan badan yihiin noocyada kale ee baytariyada lithium-ion. Intaa waxaa dheer, waa manganese badan oo si ballaaran loo heli karo, taas oo ka dhigaysa doorasho sii waara marka la barbardhigo in lagu daro walxaha ay ku jiraan kheyraadka xaddidan sida cobalt. Natiijo ahaan, inta badan waxaa laga helaa qalabka caafimaadka iyo qalabka, qalabka korontada, korontada mootooyinka, iyo codsiyada kale. In kasta oo ay jiraan faa'iidooyinkeeda, LiMn2O4 waa ka liitaa xasilloonida baaskiil wadista marka la barbar dhigo LiCoO2, taas oo macnaheedu yahay inay u baahan karto wax ka badan beddelaad joogto ah, sidaas darteed waxaa laga yaabaa inaysan ku habboonayn kaydinta tamarta muddada dheer nidaamyada.
l Fosfatka Birta Lithium (LFP)
Phosphate waxaa loo isticmaalaa sidii cathode ahaan baytariyada fosfateed birta lithium, inta badan loo yaqaan baytariyada li-phosphate. Iska caabintooda hoose waxay hagaajiyeen kulaylkooda xasilloonida iyo badbaadada. Waxay kaloo caan ku yihiin adkeysiga iyo meertada nolosha oo dheer, taas oo ka dhigaysa ikhtiyaarka ugu qaalisan ee noocyada kale ee lithium-ion baytariyada. Sidaa darteed, baytariyadan waxaa inta badan loo isticmaalaa baaskiilada korantada iyo codsiyada kale ee u baahan meerto nololeed oo dheer iyo heerar sare oo badbaado ah. Laakiin faa'iido darrooyinkeeda ayaa adkeynaya in si degdeg ah loo horumariyo. Marka hore, marka loo eego noocyada kale ee baytariyada lithium-ion, way ka badan yihiin sababtoo ah waxay isticmaalaan naadir iyo alaabta ceeriin qaali ah. Intaa waxaa dheer, baytariyada fosfateed birta lithium waxay leeyihiin a danab shaqeeya oo hooseeya, taas oo macnaheedu yahay in aanay ku haboonayn qaar codsiyada u baahan danab sare. Wakhtiga dallacaadda oo dheer ayaa ka dhigaysa a khasaare ku ah codsiyada u baahan dib-u-kicin degdeg ah.
l Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide (NMC)
Lithium nickel manganese Cobalt Oxide baytariyada, inta badan loo yaqaan NMC baytariyada, ka samaysan yihiin walxo kala duwan oo caalami ah baytariyada lithium-ion. Katoode ka samaysan isku dhafka nikkel, manganese, iyo cobalt ayaa lagu daray. Cufnaanta tamarta sare, waxqabadka baaskiilka oo wanaagsan, iyo a cimri dheer ayaa ka dhigay doorashada koowaad ee baabuurta korontada, kaydinta grid Nidaamyada, iyo codsiyada kale ee waxqabadka sare leh, kuwaas oo wax ku darsaday si ay caan u koraan baabuurta korontada iyo hababka tamarta la cusboonaysiin karo. Ku kororka awoodda, electrolytes cusub iyo wax lagu daro ayaa loo isticmaalaa si ay u awood ku dallaca 4.4V/cell iyo wixii ka sareeya
Waxaa jira isbeddel ku wajahan NMC-isku-dhafka Li-ion tan iyo markii nidaamku waa mid kharash-ku-ool ah wuxuuna bixiyaa waxqabad wanaagsan. Nikkel, manganese, iyo cobalt waa saddex walxood oo firfircoon oo laga yaabo in si fudud loo isku daro si ay ugu habboonaato ballaaran codsiyada kala duwan ee nidaamka kaydinta tamarta iyo baabuurta (EES) ee u baahan baaskiil wadid badan. Taas oo aan ka arki karno qoyska NMC ayaa sii kordhaya kala duwan Si kastaba ha ahaatee, waxyeelooyinka soo raaca ee ka cararka kulaylka, khataraha dabka iyo deegaanka welwelku waxa uu caqabad ku noqon karaa horumarkiisa.
l Lithium Titanate
Lithium titanate, oo inta badan loo yaqaan li-titanate, waa nooc ka mid ah baytariga leh a tirada sii kordheysa ee isticmaalka. Sababtoo ah nanotechnology-keeda sare, way awoodaa si degdeg ah u dallacaadda oo sii daaya iyadoo la ilaalinayo danab deggan, taas oo ka dhigaysa si fiican ugu habboon codsiyada awoodda sare leh sida baabuurta korontada, ganacsiga iyo nidaamyada kaydinta tamarta warshadaha, iyo kaydinta heerka-grid
Si wada jir ah ula badbaadada iyo isku halaynta, baytariyadan waxaa loo isticmaali karaa militariga iyo hawada sare codsiyada, iyo sidoo kale kaydinta tamarta dabaysha iyo qoraxda iyo dhisidda smart shabagyada. Intaa waxaa dheer, marka loo eego Space Battery, baytariyadani waxay noqon karaan lagu shaqaaleysiiyay nidaamka korantada-kaabayaasha muhiimka ah. Si kastaba ha ahaatee, lithium titanate baytariyadu waxay u muuqdaan inay ka qaalisan yihiin baytariyada lithium-ion ee caadiga ah si loo helo habka qalafsanaanta adag ee loo baahan yahay si loo soo saaro.
5. Isbeddellada Horumarineed ee baytariyada Lithium Ion
Kobaca caalamiga ah ee rakibaadda tamarta la cusboonaysiin karo ayaa kordhay wax soo saarka tamarta kala go'a, abuurista shabakad aan dheellitirnayn. Tani waxay keentay in a baahida batariyada Ka fogaanshiyaha shidaalka, sida dhuxusha, si loo soo saaro korontadu si ka sii badan dawladaha si ay u dhiirigeliyaan rakibaadda tamarta qorraxda iyo dabaysha. Kuwaas Rakibaadaha waxay isku amaahiyaan nidaamyada kaydinta batteriga ee kaydiya awood xad dhaaf ah dhalin
Sidaa darteed, dhiirigelinta dawladdu si ay u dhiirigeliso bateriga Li-ion rakibaadyadu waxay sidoo kale wadaan horumarinta baytariyada lithium ion. Tusaale ahaan, caalamiga ah ee NMC Lithium-Ion baytariyada cabbirka suuqa ayaa la saadaalinayaa inuu ka kordho US$ milyan sanadka 2022 ilaa US$ milyan sanadka 2029; waxaa la filayaa inay ku koraan CAGR oo ah % laga bilaabo 2023 ilaa 2029. Iyo baahida sii kordheysa ee codsiyada dalbanaya culus culeyska ayaa la saadaalinayaa inuu ka dhigi doono baytariyada lithium ion ee 3000-10000 ugu dhaqsaha badan qaybta sii kordheysa inta lagu jiro xilliga saadaasha (2022-2030).
6. Falanqaynta maalgashiga ee baytariyada Lithium ion
Warshadaha suuqa baytariyada lithium ion waxaa la saadaalinayaa inay ka koraan USD 51.16 bilyan sanadka 2022 ilaa USD 118.15 bilyan marka la gaaro 2030 heerka kobaca ee 4.72% inta lagu jiro xilliga saadaasha (2022-2030), taas oo ku xidhan dhowr arrimood.
l Falanqaynta Isticmaalaha Dhammaadka
Rakibaadaha qaybta utility waa darawalada muhiimka ah ee kaydinta tamarta batteriga nidaamyada (BESS). Qaybtan waxaa la filayaa inay ka korto $2.25 bilyan sanadka 2021 ilaa $5.99 bilyan sanadka 2030 marka loo eego CAGR oo ah 11.5%. Baytariyada Li-ion waxay muujinayaan sare 34.4% CAGR sababtoo ah saldhigooda korriinka oo hooseeya. Kaydinta tamarta deegaanka iyo ganacsiga Qeybaha waa aagag kale oo leh awood suuqeed oo ballaaran oo ah $5.51 bilyan sanadka 2030, laga bilaabo $1.68 sanadka 2021. Qaybta warshaduhu waxay sii waddaa socodkeeda eber kaarboonka sii daaya, iyadoo shirkaduhu ay sameynayaan ballanqaadyo eber ah labada soo socda tobanaan sano. Shirkadaha isgaarsiinta iyo xarumaha xogta ayaa safka hore kaga jira dhimista qiiqa kaarboonka iyadoo diirada la saarayo ilaha tamarta la cusboonaysiin karo. Dhammaan kuwaas oo kor u qaadi doona horumarka degdega ah ee baytariyada lithium ion sida shirkaduhu waxay helaan habab ay ku hubiyaan isku dheelitirka kaydka iyo isku-dheelitirka shabakada.
l Falanqaynta Nooca Alaabta
Sababtoo ah qiimaha sarreeya ee cobalt, baytariga aan lahayn cobalt waa mid ka mid ah isbeddellada horumarinta baytariyada lithium-ion. Korantada sare ee LiNi0.5Mn1.5O4 (LNMO) oo leh cufnaanta tamar aragti sare waa mid ka mid ah kuwa ugu rajada badan Co-free walxaha cathode ee dheeraadka ah. Dheeraad ah, natiijooyinka tijaabada ayaa caddeeyey taas waxqabadka baaskiilka iyo C-qiimaha batteriga LNMO waa la wanaajiyey iyadoo la isticmaalayo semi-adag electrolyte. Tan waxaa la soo jeedin karaa in anionic COF uu awoodo si adag u nuugaya Mn3+/Mn2+ iyo Ni2+ iyada oo loo marayo isdhexgalka Coulomb, xakamaynta hayaankooda halaagga ah ee anode. Sidaa darteed, shaqadani waxay noqon doontaa faa'iido u lahaan lahayd ganacsiga ee walxaha LNMO cathode.
l Falanqaynta Gobolka
Aasiya-Pacific waxay noqon doontaa suuqa ugu weyn ee baytariyada lithium-ion ee taagan 2030, oo ay wadaan adeegyadda iyo warshadaha. Waxay dhaafi doontaa Waqooyiga Ameerika iyo Yurub oo leh suuq dhan $7.07 bilyan sanadka 2030, kana koray $1.24 bilyan gudaha 2021 ee CAGR oo ah 21.3%. Waqooyiga Ameerika iyo Yurub ayaa noqon doona kuwa xiga ee ugu weyn suuqyada sababtuna tahay yoolalkooda si ay dhaqaalahooda ugaarbooneeyaan iyo isku xidhka xiga labaatan sano. LATAM waxay arki doontaa heerka kobaca ugu sarreeya ee CAGR ee 21.4% sababtoo ah oo ka yar cabbirkiisa iyo salkiisa hoose.
7. Waxyaabaha ay tahay in laga fiirsado baytariyada Lithium Ion ee tayada sare leh
Marka la iibsanayo rookaha indhaha, ma aha oo kaliya qiimaha iyo tayada waa inay ahaadaan la tixgeliyo, arrimo kale waa in sidoo kale maskaxda lagu hayaa.
l Cufnaanta Tamarta
Cufnaanta tamarta waa tirada tamarta lagu kaydiyo mugga cutubkiiba. Sareeye cufnaanta tamarta oo leh miisaan yar iyo cabbir ayaa aad u ballaaran inta u dhaxaysa dallacaadda wareegyada.
l Badbaadada
Badbaadadu waa arrin kale oo muhiim ah oo ku saabsan baytariyada lithium-ion tan iyo markii ay qaraxyadu dhaceen iyo dab ka dhici kara marka la dallaco ama la shubayo, sidaas awgeed waa lagama maarmaan in la sameeyo dooro baytari leh habab badbaado oo horumarsan, sida dareemayaasha heerkulka iyo walxaha ka hortagga.
l Nooca
Mid ka mid ah isbeddellada ugu dambeeyay ee warshadaha baytariga lithium-ion waa horumarinta baytariyada adag-state, kaas oo bixiya noocyo kala duwan oo faa'iidooyin sida cufnaanta tamarta sare iyo wareegga nolosha oo dheer. Tusaale ahaan, isticmaalka baytariyada gobolka adag ee baabuurta korontada ayaa si weyn u kordhin doona kala duwanaanshahooda kartida iyo badbaadada.
l Heerka dallacaadda
Heerka dallacadu waxay ku xiran tahay sida ugu dhakhsaha badan ee batteriga loogu dallaci karo si badbaado leh. Mararka qaarkood batteriga wuxuu qaataa waqti dheer inuu dallaco ka hor inta aan la isticmaalin.
l Cimriga
Ma jiro batari soconayo nolosha oo dhan laakiin waxa uu leeyahay taariikh dhicis. Hubi dhicitaanka taariikhda ka hor inta aadan iibsan. Baytariyada lithium ion waxay leeyihiin muddo dheer nolosha sababtoo ah kimistarigeeda laakiin batari kasta wuu ka duwan yahay midba midka kale iyadoo ku xiran nooca, tilmaamaha iyo habka loo sameeyo. Beteriyada tayada sare leh ayaa doona way sii dheeraanayaan maadaama ay ka samaysan yihiin walxo fiican gudaha.
iFlowPower is a leading manufacturer of renewable energy.
