የአፈጻጸም፣ የወጪ ወይም የደህንነት ጉዳዮች ምንም ቢሆኑም፣ ሁሉም-ጠንካራ-ግዛት ዳግም ሊሞሉ የሚችሉ ባትሪዎች የቅሪተ አካል ሃይልን ለመተካት እና በመጨረሻም ወደ አዲስ የኢነርጂ ተሽከርካሪዎች መንገዱን ለመገንዘብ ምርጡ ምርጫ ናቸው።
እንደ LiCoO2፣ LiMn2O4 እና LiFePO4 ያሉ የካቶድ ቁሶች ፈጣሪ እንደመሆኑ መጠን Goodenough በሊቲየም-አዮን ባትሪዎችእና በእውነት "የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች አባት" ነው.
የ96 አመቱ ጆን ቢ ጉደኖው በኔቸር ኤሌክትሮኒክስ ላይ በቅርቡ ባወጣው መጣጥፍ የሊቲየም-አዮን ባትሪ ፈጠራ ታሪክን ገምግሞ ወደፊት የሚሄድበትን መንገድ ያሳያል።
እ.ኤ.አ. በ 1970 ዎቹ ፣ በዩናይትድ ስቴትስ ውስጥ የነዳጅ ቀውስ ተፈጠረ።በነዳጅ ዘይት ላይ ከመጠን በላይ ጥገኛ መሆኑን የተገነዘበው መንግሥት የፀሐይና የንፋስ ኃይልን ለማልማት ከፍተኛ ጥረት ማድረግ ጀመረ።በፀሐይ እና በነፋስ ኃይል መካከል ባለው ጊዜያዊ ተፈጥሮ ምክንያት ፣ዳግም ሊሞሉ የሚችሉ ባትሪዎችውሎ አድሮ እነዚህን ታዳሽ እና ንጹህ የኃይል ምንጮች ለማከማቸት አስፈላጊ ነበር.
ሊቀለበስ የሚችል ባትሪ መሙላት እና መሙላት ቁልፉ የኬሚካላዊ ምላሽ መቀልበስ ነው!
በዚያን ጊዜ አብዛኛዎቹ የማይሞሉ ባትሪዎች ሊቲየም አሉታዊ ኤሌክትሮዶች እና ኦርጋኒክ ኤሌክትሮላይቶች ይጠቀሙ ነበር.ዳግም ሊሞሉ የሚችሉ ባትሪዎችን ለማግኘት ሁሉም ሰው የሚቀለበስ የሊቲየም ionዎችን ወደ ንብርብር ሽግግር የብረት ሰልፋይድ ካቶድስ መክተት ላይ መሥራት ጀመረ።የኤክሶን ሞቢል ባልደረባ ስታንሊ ዊቲንግሃም ተገላቢጦሽ መሙላት እና ቻርጅ ማድረግ የሚቻለው በ intercalation ኬሚስትሪ በተነባበረ TiS2 እንደ ካቶድ ማቴሪያል በመጠቀም ሲሆን የፈሳሽ ምርቱ LiTiS2 ነው።
እ.ኤ.አ. በ1976 በዊቲንግሃም የተገነባው ይህ ሕዋስ ጥሩ የመጀመሪያ ደረጃ ቅልጥፍናን አግኝቷል።ነገር ግን ከበርካታ ድግግሞሽ እና ቻርጅ በኋላ በሴል ውስጥ ሊቲየም ዴንራይቶች ተፈጠሩ፣ ይህም ከአሉታዊ ወደ ፖዘቲቭ ኤሌክትሮድ በማደግ ኤሌክትሮላይቱን ሊያቀጣጥል የሚችል አጭር ዙር ፈጠረ።ይህ ሙከራ፣ በድጋሚ፣ በውድቀት ተጠናቀቀ!
ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ ወደ ኦክስፎርድ የተዛወረው Goodenough አወቃቀሩ ከመቀየሩ በፊት ምን ያህል ሊቲየም ከተደራራቢ LiCoO2 እና LiNiO2 ካቶድ ቁሶች ሊወጣ እንደሚችል እየመረመረ ነበር።በመጨረሻ፣ ከካቶድ ቁስ ውስጥ ከግማሽ በላይ የሚሆነውን ሊቲየም ሊቀለበስ የሚችል ዲ-ኢምቤዲንግ አግኝተዋል።
ይህ ጥናት በመጨረሻ የአሳሂ ካሴይ አኪራ ዮሺኖ የመጀመሪያውን እንዲያዘጋጅ መርቷል።ዳግም-ተሞይ ሊቲየም-አዮን ባትሪ: LiCoO2 እንደ አወንታዊ ኤሌክትሮድ እና ግራፊክ ካርቦን እንደ አሉታዊ ኤሌክትሮድ.ይህ ባትሪ በ Sony የመጀመሪያዎቹ ሞባይል ስልኮች በተሳካ ሁኔታ ጥቅም ላይ ውሏል።
ወጪን ለመቀነስ እና ደህንነትን ለማሻሻል.እንደ ኤሌክትሮላይት ጠንካራ የሆነው ሙሉ በሙሉ ድፍን የሚሞላ ባትሪ ለወደፊት እድገት ጠቃሚ አቅጣጫ ይመስላል።
እ.ኤ.አ. በ 1960 ዎቹ መጀመሪያ ላይ የአውሮፓ ኬሚስቶች ሊቲየም ionዎችን ወደ ንብርብር ሽግግር የብረት ሰልፋይድ ቁሶች ሊቀለበስ በሚችል መልኩ ሠርተዋል።በዛን ጊዜ፣ እንደገና ሊሞሉ የሚችሉ ባትሪዎች መደበኛ ኤሌክትሮላይቶች በዋናነት ጠንካራ አሲድ እና አልካላይን የውሃ ኤሌክትሮላይቶች እንደ H2SO4 ወይም KOH ያሉ ነበሩ።ምክንያቱም በእነዚህ የውሃ ኤሌክትሮላይቶች ውስጥ H+ ጥሩ ስርጭት አለው።
በዚያን ጊዜ በጣም የተረጋጋው ዳግም ሊሞሉ የሚችሉ ባትሪዎች በተደራረቡ NiOOH እንደ ካቶድ ቁሳቁስ እና ጠንካራ የአልካላይን የውሃ ኤሌክትሮላይት እንደ ኤሌክትሮላይት ተሠርተዋል።h+ ኒ(OH) 2 ለመመስረት በተደራራቢ NiOOH ካቶድ ውስጥ ሊገለበጥ ይችላል።ችግሩ የውሃው ኤሌክትሮላይት የባትሪውን ቮልቴጅ በመገደብ ዝቅተኛ የኃይል እፍጋትን ያስከትላል።
እ.ኤ.አ. በ1967 ጆሴፍ ኩመር እና የፎርድ ሞተር ኩባንያ ኒልዌበር ና+ በሴራሚክ ኤሌክትሮላይቶች ከ300 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በላይ ጥሩ የማሰራጨት ባህሪ እንዳለው ደርሰውበታል።ከዚያም ና-ኤስ የሚሞላ ባትሪ ፈለሰፉ፡ ቀልጦ ሶዲየም እንደ አሉታዊ ኤሌክትሮድ እና የቀለጠ ሰልፈር የካርቦን ባንዶችን እንደ ፖዘቲቭ ኤሌክትሮድ የያዘ።በዚህም ምክንያት ና-ኤስ የሚሞላ ባትሪ ፈለሰፉ፡ ቀልጦ ሶዲየም እንደ አሉታዊ ኤሌክትሮድ፣ የቀለጠ ሰልፈር የካርቦን ባንድ እንደ ፖዘቲቭ ኤሌክትሮድ፣ እና ጠንካራ ሴራሚክ እንደ ኤሌክትሮላይት ነው።ነገር ግን፣ የ300°C የስራ ሙቀት ይህን ባትሪ ለገበያ ለማቅረብ የማይቻል ሆኖ ተፈርዶበታል።
እ.ኤ.አ. በ 1986 Goodenough NASICON ን በመጠቀም ያለ ዴንራይት ትውልድ ሁሉንም-ጠንካራ ኃይል የሚሞላ ሊቲየም ባትሪ አገኘ።በአሁኑ ጊዜ እንደ NASICON ባሉ ጠንካራ-ግዛት ኤሌክትሮላይቶች ላይ የተመሰረቱ ሁሉም-ጠንካራ-ግዛት ዳግም ሊሞሉ የሚችሉ ሊቲየም እና ሶዲየም ባትሪዎች ለገበያ ቀርበዋል።
እ.ኤ.አ. በ 2015 ፣ የፖርቶ ዩኒቨርሲቲ ማሪያ ሄሌና ብራጋ በአሁኑ ጊዜ በሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ከዋሉት ኦርጋኒክ ኤሌክትሮላይቶች ጋር ተመጣጣኝ የሆነ የሚከላከለው ባለ ቀዳዳ ኦክሳይድ ጠንካራ ኤሌክትሮላይት ከሊቲየም እና ሶዲየም ion conductivity ጋር አሳይቷል።
በአጭር አነጋገር፣ ምንም እንኳን የአፈጻጸም፣ ወጪ ወይም የደህንነት ግምት ውስጥ ሳይገባ፣ ሁሉም-ጠንካራ-ግዛት የሚሞሉ ባትሪዎች የቅሪተ አካል ሃይልን ለመተካት እና በመጨረሻም ወደ አዲስ የኢነርጂ ተሽከርካሪዎች መንገዱን ለመገንዘብ ምርጡ ምርጫ ናቸው።
የልጥፍ ሰዓት፡- ኦገስት 25-2022