بجلي ڪار ، ڪالهه ، ا، ، سڀاڻي: حصو 3
Contents
اصطلاح "ليتيم-آئن بيٽرينز" مختلف قسم جي ٽيڪنالاجي کي لڪائي ٿي.
ھڪڙي شيء يقيني آھي - جيستائين ليتيم-آئن اليڪٽرڪ ڪيمسٽري ان سلسلي ۾ اڻڄاتل رھندي. ٻيو ڪو به برقي ڪيميائي توانائي اسٽوريج ٽيڪنالاجي ليتيم آئن سان مقابلو نٿو ڪري سگهي. بهرحال، نقطو اهو آهي ته مختلف ڊزائنون آهن جيڪي ڪيٿوڊ، اينوڊ ۽ اليڪٽرولائٽ لاء مختلف مواد استعمال ڪن ٿيون، جن مان هر هڪ جي استحڪام جي لحاظ کان مختلف فائدا آهن (اليڪٽرڪ گاڏين لاء قابل اجازت بقايا گنجائش تائين چارج ۽ خارج ٿيڻ واري چڪر جو تعداد. جو 80٪)، مخصوص پاور kWh/kg، قيمت يورو/kg يا پاور کان پاور تناسب.
وقت ۾ واپس
نام نهاد ۾ electrochemical عملن کي کڻڻ جو امڪان. ليتيم آئن سيلز ليٿيم پروٽان ۽ اليڪٽران جي الڳ ٿيڻ کان ايندا آهن ليٿيم جنڪشن مان ڪيٿوڊ تي چارج ڪرڻ دوران. ليٿيم ايٽم آساني سان پنهنجي ٽن اليڪٽرانن مان هڪ کي عطيو ڪري ٿو، پر ساڳئي سبب اهو انتهائي رد عمل وارو آهي ۽ هوا ۽ پاڻي کان الڳ ٿيڻ گهرجي. وولٹیج ماخذ ۾، اليڪٽران پنھنجي سرڪٽ سان گڏ ھلڻ شروع ڪن ٿا، ۽ آئنز ڪاربان-ليتيم انوڊ ڏانھن ھدايت ڪن ٿا ۽، جھلي مان گذري، ان سان ڳنڍيل آھن. خارج ٿيڻ دوران، ريورس حرڪت ٿيندي آهي - آئنز ڪيٿوڊ ڏانهن موٽندا آهن، ۽ اليڪٽران، موڙ ۾، ٻاهرئين برقي لوڊ ذريعي گذري ٿو. بهرحال، تيز تيز ڪرنٽ چارجنگ ۽ مڪمل ڊسچارج نوان پائيدار ڪنيڪشنز جي ٺهڻ ۾ نتيجا ڏئي ٿو، جيڪو بيٽري جي ڪم کي گھٽائي ٿو يا ان کان به روڪي ٿو. ليٿيم کي ذرو ڊونر جي طور تي استعمال ڪرڻ جي پويان خيال ان حقيقت مان نڪرندو آهي ته اهو سڀ کان هلڪو ڌاتو آهي ۽ صحيح حالتن ۾ آساني سان پروٽان ۽ اليڪٽران کي آزاد ڪري سگهي ٿو. تنهن هوندي، سائنسدان تيزيء سان خالص ليٿيم جي استعمال کي تيزيء سان ڇڏي رهيا آهن ڇاڪاڻ ته ان جي تيز رفتار، هوا سان بانڊ ڪرڻ جي صلاحيت، ۽ حفاظتي سببن جي ڪري.
پهريون ليتيم آئن بيٽري مائيڪل وائيٽنگم پاران 1970 جي ڏهاڪي ۾ ٺاهي وئي ، جنهن خالص لتيم ۽ ٽائنيم سلفائيڊ کي اليڪٽرروڊس طور استعمال ڪيو. اھو اليڪٽرڪ ڪيمسٽري ھاڻ استعمال نھ ٿي آھي ، پر اصل ۾ ليتيم آئن بيٽريز جي بنياد وجھي ٿو. 1970 جي ڏهاڪي ۾ ، ثمر باسو گرافائيٽ مان ليتيم آئنز جذب ڪرڻ جي صلاحيت ڏيکاري ، پر انهي وقت جي تجربي جي مهرباني ، بيٽري ۽ چارج ڪرڻ دوران جلدي بيٽري مان پاڻ کي تباهه ڪيو. 1980 واري ڏهاڪي ۾ ، سخت ترقي لاءِ بيٿوڊ جي ڪيٿوڊ ۽ انوڊ جي لاءِ مناسب ليتيم مرڪب ڳولڻ شروع ڪيا ۽ حقيقي پيش رفت 1991 ۾ آئي.
اين سي اي ، اين سي ايم ليتيم خانو ... هن واقعي ڇا مطلب آهي؟
1991 ۾ مختلف ليٿيم مرکبات تي تجربا ڪرڻ بعد، سائنسدانن جي ڪوششن کي ڪاميابي سان تاج ڪيو ويو - سوني ليٿيم آئن بيٽرين جي وڏي پيماني تي پيداوار شروع ڪئي. في الحال، هن قسم جي بيٽرين ۾ سڀ کان وڌيڪ پيداوار جي طاقت ۽ توانائي جي کثافت آهي، ۽ سڀ کان اهم، ترقي لاء هڪ اهم صلاحيت آهي. بيٽري جي ضرورتن تي مدار رکندي، ڪمپنيون ڪيٿوڊ مواد جي طور تي مختلف ليتيم مرکبات ڏانهن رخ ڪري رهيا آهن. اهي آهن ليتيم ڪوبالٽ آڪسائيڊ (LCO)، نڪيل، ڪوبالٽ ۽ ايلومينيم (NCA) يا نڪيل، ڪوبالٽ ۽ مينگنيز (NCM) سان گڏ، ليتيم آئرن فاسفيٽ (LFP)، ليتيم مينگنيز اسپنيل (LMS)، ليتيم ٽائيٽينيم آڪسائيڊ (LTO) ۽ ٻيا. اليڪٽرولائٽ ليتيم لوڻ ۽ نامياتي محلولن جو مرکب آهي ۽ خاص طور تي ليتيم آئنز جي "متحرڪ" لاءِ اهم آهي، ۽ جدا ڪندڙ، جيڪو شارٽ سرڪٽ کي روڪڻ لاءِ ذميوار هوندو آهي ليٿيم آئنز کي پارميبل هجڻ ڪري، عام طور تي پوليٿيلين يا پوليوپروپيلين هوندو آهي.
ٻا power واري طاقت ، گنجائش ، يا ٻئي
بيٽري جي سڀ کان اهم خاصيتون توانائي جي کثافت ، اعتبار ۽ حفاظت آهي. بيٽريون هن وقت تيار ڪيون ويون آهن انهن خاصيتن جي وڏي حد تائين ۽ استعمال ٿيل مواد تي ڀاڙڻ جي خاص توانائي جي حد 100 کان 265 ڊبلو / ڪلوگرام آهي. انهي سلسلي ۾ بهترين اين سي اي بيٽرين ۽ بدترين ايل ايف پيز آهن. بهرحال ، مواد سکے جي هڪ طرفي آهي. ٻنهي خاص توانائي ۽ توانائي جي کثافت کي وڌائڻ لاءِ مختلف نانو اڏاوٽون استعمال ڪيا وڃن ٿا وڌيڪ مواد جذب ڪرڻ ۽ آئن واري وهڪري جي وڌيڪ چرخي مهيا ڪرڻ. آئنون جو وڏو تعداد ، ”ڳجهيل“ مستحڪم مرڪب ۾ ، ۽ چالاڪا تيز چارج لاءِ شرطون آهن ، ۽ ترقي انهن طرفن ۾ ڪئي ويندي آهي. ساڳي ئي وقت ، بيٽري جي جوڙجڪ کي لازمي طور تي گهربل طاقت ۽ گنجائش جي شرح فراهم ڪرڻ گهرجي ، ڊرائيو جي قسم تي منحصر آهي. مثال طور ، پلگ ان هائبرڊ ۾ واضح سببن لاءِ وڌيڪ توانائيءَ جي صلاحيت وڌيڪ هجڻ جي ضرورت آهي. ا جي ترقيات بيٽرين تي متمرکز آهن جهڙوڪ اين سي اي (LiNiCoAlO400 ڪيٿوڊ ۽ گرافائيٽ انوڊ سان) ۽ NMC 700 (LiNiMnCoO2 ڪيٿوڊ ۽ گرافائيٽ انوڊ سان). اڳوڻي تي مشتمل آهي (ليتيم کان ٻاهر) اٽڪل 811٪ نکل ، 2 سيڪڙو ڪوبٽ ۽ 80٪ ايلومينيم ۽ 15-5 W / kg جي خاص توانائي آهي ، جنهن جو مطلب اهو آهي ته انهن وٽ نازڪ ڪوبالٽ جو نسبتا محدود استعمال ۽ 200 چورس تائين جي سروس جي زندگي آهي. اهڙي بيٽريون ٽيسلا پاران نيويڊا ۾ پنهنجي گيگافيڪٽري تي تيار ڪيون وينديون. جڏھن اھو پنھنجي مڪمل رٿابنديءَ تائين پھچندي (250 يا 1500 ۾ ، صورتحال تي منحصر آھي) ، پلانٽ 2020 GWh بيٽريون پيدا ڪندو ، جيڪا 2021،35 گاڏين کي ڪافي آھي. انهي سان بيٽري جي قيمت گھٽائي ويندي.
NMC 811 بيٽرين ۾ ٿوري گھٽ مخصوص توانائي (140-200W/kg) هوندي آهي پر ان جي زندگي گهڻي هوندي آهي، 2000 مڪمل چڪر تائين پهچندي آهي، ۽ 80% نڪيل، 10% مينگنيز ۽ 10% ڪوبالٽ هونديون آهن. في الحال، سڀ بيٽري ٺاهيندڙن انهن ٻن قسمن مان هڪ استعمال ڪندا آهن. صرف استثنا چيني ڪمپني BYD آهي، جيڪا LFP بيٽرين ٺاهي ٿي. انهن سان ليس ڪارون ڳري آهن، پر انهن کي ڪوبالٽ جي ضرورت ناهي. NCA بيٽرين کي ترجيح ڏني ويندي آهي برقي گاڏين لاءِ ۽ NMC پلگ ان هائبرڊز لاءِ انهن جي لاڳاپيل فائدن جي ڪري توانائي جي کثافت ۽ طاقت جي کثافت جي لحاظ کان. مثال آهن اليڪٽرڪ اي-گولف 2,8 جي طاقت/ظرفيت جي تناسب سان ۽ پلگ ان هائبرڊ گولف GTE 8,5 جي تناسب سان. قيمت گھٽائڻ جي نالي ۾، VW سڀني قسمن جي بيٽرين لاء ساڳيو سيلز استعمال ڪرڻ جو ارادو رکي ٿو. ۽ هڪ ٻي شيء - بيٽري جي وڏي گنجائش، مڪمل خارج ٿيڻ ۽ چارجز جو تعداد گهٽ، ۽ اهو ان جي خدمت زندگي وڌائي ٿو، تنهن ڪري - وڏي بيٽري، بهتر. ٻيو خدشو هائبرڊس کي هڪ مسئلو آهي.
مارڪيٽ جا رجحان
في الحال، نقل و حمل جي مقصدن لاء بيٽرين جو مطالبو اڳ ۾ ئي اليڪٽرانڪ شين جي مطالبن کان وڌيڪ آهي. اهو اڃا تائين پيش ڪيو ويو آهي ته هر سال 2020 ملين برقي گاڏيون 1,5 تائين عالمي سطح تي وڪرو ڪيا ويندا، جيڪي بيٽرين جي قيمت کي گهٽائڻ ۾ مدد ڏين ٿيون. 2010 ۾، ليتيم آئن سيل جي 1 ڪلوواٽ جي قيمت اٽڪل 900 يورو هئي، ۽ هاڻي اها 200 يورو کان گهٽ آهي. سڄي بيٽري جي قيمت جو 25٪ ڪيٿوڊ لاءِ، 8٪ انوڊ، جدا ڪندڙ ۽ اليڪٽرولائٽ لاءِ، 16٪ ٻين سڀني بيٽري سيلز لاءِ ۽ 35٪ مجموعي بيٽري ڊيزائن لاءِ. ٻين لفظن ۾، ليتيم آئن سيلز هڪ بيٽري جي قيمت ۾ 65 سيڪڙو حصو وٺندا آهن. 2020 لاءِ تخميني ٽسلا قيمتون جڏهن Gigafactory 1 سروس ۾ داخل ٿئي ٿي NCA بيٽرين لاءِ تقريبن 300€/kWh آهن ۽ قيمت ۾ شامل آهي تيار ڪيل پراڊڪٽ ڪجهه سراسري VAT ۽ وارنٽي سان. اڃا به تمام گهڻي قيمت، جيڪا وقت سان گڏ گهٽجڻ جاري رهندي.
ليتيم جا مکيه ذخيرا ارجنٽائن ، بوليويا ، چلي ، چين ، يو ايس اي ، آسٽريليا ، ڪئنيڊا ، روس ، ڪانگو ۽ سربيا ۾ موجود آهن ، گهڻي اڪثريت هن وقت خشڪي akesن fromن کان بچيل آهي. جيترو وڌيڪ ۽ وڌيڪ بيٽريون گڏ ٿيون ، پرين بيٽريز کان ريڪوري ڪيل مواد جي مارڪيٽ وڌندي. وڌيڪ اهم ، بهرحال ، ڪوبٽ جو مسئلو آهي ، جيڪا ، جيتوڻيڪ وڏي مقدار ۾ موجود آهي ، نکل ۽ تانبا جي پيداوار ۾ هڪ نن byڙي اگهه وانگر مائن ڪيو ويو آهي. ڪوبالٽ مائن ڪيو ويو آهي ، ان جي باوجود زمين ۾ گهٽ ارتقا هجڻ باوجود ، ڪانگو ۾ (جنهن وٽ سڀ کان وڏي گنجائش موجود آهي) ، پر انهن حالتن ۾ جيڪي اخلاقيات ، اخلاقيات ۽ ماحولياتي تحفظ کي چيلينج ڪن ٿا.
هاءِ ٽيڪسي
اهو ذهن ۾ رکڻ گهرجي ته ويجهي مستقبل جي امڪان جي طور تي قبول ڪيل ٽيڪنالاجي اصل ۾ بنيادي طور تي نئين نه آهن ، پر لتيم-آئن آپشن آهن. اهي ، مثال طور ، سڪل اسٽيٽ بيٽريون آهن جيڪي هڪ مائع بدران هڪ مضبوط برقي استعمال ڪن ٿيون (يا ليتيم پوليمر بيٽرين ۾ جيل). اهو حل اليڪٽرروڊس جي وڌيڪ مستحڪم ڊيزائن فراهم ڪري ٿو ، جيڪي ترتيب سان بلند موجوده سان جڏهن انهن جي چارج ڪري ڇڏي. تيز گرمي پد ۽ وڌيڪ لوڊ. اهو چارج چارج موجوده ، اليڪٽرروڊ کثافت ۽ ڪئپسيٽنگ وڌائي سگھي ٿو. محڪم رياستن بيٽريون اڃا تائين ترقي جي ابتدائي مرحلن تي آهن ۽ وڏي ڏهاڪي تائين وڏي پيداوار کي مارڻ جو امڪان ناهي.
ايمسٽرڊيم ۾ 2017 جي بي ايم ڊبليو انوويشن ٽيڪنالاجي مقابلي ۾ اوارڊ کٽيندڙ شروعاتن مان هڪ بيٽري تي هلندڙ ڪمپني هئي جنهن جي سلڪون انوڊ توانائي جي کثافت کي بهتر بڻائي ٿو. انجنيئر ڪم ڪري رهيا آهن مختلف نانو ٽيڪنالاجي تي و densityيڪ کثافت ۽ طاقت مهيا ڪرڻ لاءِ bothنهي اينوڊ ۽ ڪيٿوڊ جي مواد کي ، ۽ هڪ حل آهي گرافيني استعمال ڪرڻ. ھي خوردبيني تہه گرافائيٽ جي ھڪڙي ائٽم ٿولھھ ۽ ھڪڙو ھيڪساگونل ايٽمي structureانچي سان ھڪڙي بھترين پراميد مواد مان آھن. بيٽري سيل manufacturerاهيندڙ سام سنگ SDI پاران تيار ڪيل ”گرافيني بالز“ ، ڪيٿوڊ ۽ انوڊ structureانچي ۾ ضم ٿي ويا آهن ، و strengthيڪ طاقت ، پارگميت ۽ مواد جي کثافت مهيا ڪن ٿا ۽ سا increaseئي طرح 45 سيڪڙو جي گنجائش ۾ اضافو ۽ پنج دفعا تيز چارجنگ ٽائيم اهي ٽيڪنالاجيون. حاصل ڪري سگھن ٿا مضبوط تسلسل فارمولا اي ڪارن مان ، جيڪو ٿي سگھي ٿو پھريون اھڙو بيٽريءَ سان ليس.
هن اسٽيج تي رانديگر
ٽائر 123 ۽ ٽائر 2020 سپلائرز جي طور تي مکيه رانديگر، يعني سيل ۽ بيٽري ٺاهيندڙ، جاپان آهن (پيناسونڪ، سوني، جي ايس يوسا ۽ هٽاچي گاڏين جي توانائي)، ڪوريا (LG Chem، Samsung، Kokam ۽ SK Innovation)، چين (BYD ڪمپني) . ، ATL ۽ Lishen) ۽ آمريڪا (ٽيسلا، جانسن ڪنٽرول، A30 سسٽم، اينر ڊيل ۽ ويلنس ٽيڪنالاجي). سيل فونز جا مکيه سپلائر هن وقت LG Chem، Panasonic، Samsung SDI (ڪوريا)، AESC (جاپان)، BYD (چين) ۽ CATL (چين) آهن، جن جو مارڪيٽ ۾ ٻه ٽيون حصو آهي. يورپ ۾ هن مرحلي تي، اهي صرف جرمني کان BMZ گروپ ۽ سويڊن کان نارٿ وولٿ طرفان مخالفت ڪري رهيا آهن. XNUMX ۾ Tesla جي Gigafactory جي لانچ سان، اھو تناسب تبديل ٿي ويندو - آمريڪي ڪمپني سڄي دنيا جي ليتيم آئن سيلز جي پيداوار جو XNUMX٪ حصو ڏيندو. ڪمپنيون جهڙوڪ ڊيملر ۽ بي ايم ڊبليو اڳ ۾ ئي انهن مان ڪجهه ڪمپنين سان معاهدو ڪيو آهي، جهڙوڪ CATL، جيڪو يورپ ۾ ڪارخانو ٺاهي رهيو آهي.
