बैटरी क्षमता को सीमित कर रहा है क्या? इस समस्या के लिए, हम इसे देख सकते हैं: बैटरी क्षमता = ऊर्जा घनत्व x बैटरी मात्रा। बैटरी का आकार स्वाभाविक रूप से करना चाहता है कि कैसे करना है, ऊर्जा घनत्व कुंजी है। तो प्रश्न को इस रूप में समझा जा सकता है: बैटरी की वर्तमान ऊर्जा घनत्व में सुधार करना मुश्किल क्यों है? वाक्य का सरल उत्तर यह है कि बैटरी के पीछे रसायन बैटरी की ऊर्जा घनत्व को सीमित करता है। विकी से पुन: उत्पन्न विभिन्न ऊर्जा वाहकों की ऊर्जा घनत्व। हमारे सेल फोन, टैबलेट, नोटबुक, घड़ी, और प्रसिद्ध टेस्ला बैटरी लिथियम-आयन बैटरी के निचले बाएँ कोने में उपयोग किया जाता है। और फिर कृपया गैसोलीन, डीजल, ब्यूटेन, प्रोपेन, प्राकृतिक गैस की स्थिति देखें। यह अनुमान लगाया गया है कि अधिकांश लोगों को निम्नलिखित विचार मिलेंगे: 1) बैटरी तकनीक बहुत कमजोर है 2) बैटरी प्रौद्योगिकी का वादा कुछ बेहतर लोग इसके बारे में सोचते हैं 3) ईंधन सेल प्रौद्योगिकी कल का सितारा होगी। मेरा विचार: उपरोक्त मतिभ्रम, मतिभ्रम हैं। एक .साधारण रसायन शास्त्र के पीछे ईंधन के साथ बैटरी समीक्षा (या लोकप्रिय) के बारे में थोड़ा ज्ञान करें। हमने अपने जीवन में अधिकांश ईंधन और बैटरी देखी हैं, ऐसे ऊर्जा वाहक, मुख्य रूप से रासायनिक रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं से संबंधित हैं। ऊर्जा वाहक विशिष्ट रासायनिक प्रक्रियाओं के परिवर्तन में शामिल होते हैं, लेकिन उन्हें हमेशा एक रेडॉक्स प्रतिक्रिया में संक्षेपित किया जा सकता है। रेडॉक्स प्रतिक्रिया का सार कम करने वाले एजेंट से ऑक्सीडेंट में इलेक्ट्रॉनों का स्थानांतरण है। क्या आप बैटरी की तरह महसूस करते हैं? बैटरी का नकारात्मक इलेक्ट्रोड एक कम करने वाला एजेंट है और सकारात्मक इलेक्ट्रोड एक ऑक्सीकरण एजेंट है (विशेष रूप से सटीक नहीं)। बाहरी सर्किट के माध्यम से कैथोड तक नकारात्मक से इलेक्ट्रॉन, और फिर काम करते हैं: प्रकाश बल्ब, ड्राइव वाहन, मोबाइल फोन और कंप्यूटर का समर्थन करते हैं। चूंकि इलेक्ट्रॉन ऊर्जा के स्रोत हैं, इसलिए हम ऊर्जा घनत्व का अनुमान लगा सकते हैं इलेक्ट्रॉनों का घनत्व। यहां हम मानते हैं कि इलेक्ट्रॉन जो शक्ति कर सकते हैं वह सुसंगत है (यह स्पष्ट रूप से गलत है, वास्तव में ऑक्सीडेंट के प्रकार और कम करने वाले एजेंट पर निर्भर करता है, लेकिन अगर ध्यान से जांच की जाए, तो आम बैटरी और ईंधन के लिए, यह मुख्य कारक नहीं है) ऊर्जा वाहक का इलेक्ट्रॉन घनत्व, मात्रा गणना के आधार पर, मुख्य रूप से दो कारकों पर निर्भर करता है;1. ऊर्जा वाहक का आयतन घनत्व। ठोस> तरल >>>>> गैस। यह एक अच्छी समझ है।2. ऊर्जा वाहक का इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण अनुपात। अगर रसायन भूल जाए, तो इसे समझना बहुत मुश्किल है; अगर कुछ इंप्रेशन हैं, तो यह भी एक अच्छी समझ है। परमाणुओं के आंतरिक इलेक्ट्रॉन रासायनिक प्रतिक्रिया में भाग नहीं लेते हैं, और स्वाभाविक रूप से उन्हें स्थानांतरित नहीं किया जाएगा। केवल बाहरी परत ही काम को स्थानांतरित करेगी। इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण अनुपात अणुओं की कुल संख्या की प्रतिक्रिया में शामिल इलेक्ट्रॉनों की संख्या का अनुपात है। सामान्य तौर पर, कम करने वाले एजेंट के बाहरी इलेक्ट्रॉनों की संख्या इतनी अधिक नहीं होती है, लेकिन परमाणुओं की संख्या बढ़ने के साथ आंतरिक परतों की संख्या बढ़ जाती है। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के बढ़ने के बाद परमाणुओं की संख्या बढ़ जाती है, और दोनों ही गुणवत्ता के मुख्य स्रोत हैं। कुछ उदाहरण दें: 1) H2-2e = 2H + हाइड्रोजन परमाणु केवल एक इलेक्ट्रॉन, सभी प्रतिक्रिया में शामिल हैं, इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण अनुपात 100%2) Li-e = Li + लिथियम परमाणु में तीन इलेक्ट्रॉन होते हैं, केवल एक प्रतिक्रिया में भाग लेता है, इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण अनुपात 1/3 = 33%3) Zn-2e = Zn2 + Zn परमाणुओं में तीस इलेक्ट्रॉन होते हैं, प्रतिक्रिया में शामिल केवल दो, इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण अनुपात 2/30 = 6.7%अधिकांश पदार्थों के लिए, इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण का अनुपात बहुत कम है, पहले बताए गए कारण। यह देखा जा सकता है कि आवर्त सारणी की पहली दो पंक्तियों में केवल प्रकाश परमाणुओं के अच्छे ऊर्जा वाहक होने की संभावना है। केवल 10 के पहले दो तत्व, हाइड्रोजन हीलियम लिथियम बेरिलियम बोरॉन, कार्बन ऑक्सिनिट्राइड। कौन सी हीलियम और नियॉन अक्रिय गैसें हैं, अपवर्जन। ऑक्सीजन और फ्लोरीन ऑक्सीकरण एजेंट हैं। नाइट्रोजन ज्यादातर मामलों में अर्ध-अक्रिय गैस है, यदि एक अक्रिय गैस या जहरीले लोग या तो धूम्रपान नहीं करते हैं, तो बाहर रखा गया है। हमने पांच तत्व छोड़े, हाइड्रोजन (100%), कार्बन (66%), बोरॉन (60%), बेरिलियम (50%), लिथियम (33%)। इसके अलावा, अगर हम बैटरी के नकारात्मक ध्रुव के रूप में एक परमाणु डालते हैं। तब अर्ध-कोशिका के ऊर्जा घनत्व (द्रव्यमान इकाई) का अनुमान स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों की संख्या और परमाणु भार से लगाया जा सकता है। तब से, उपरोक्त अनुपात अधिक असमान होगा। हाइड्रोजन को बेंचमार्क के रूप में भी लें: कार्बन (4 / 12,33%) बोरॉन (3 / 10.8,28%) बेरिलियम (2 / 9,22%) लिथियम (1 / 7,14%) यह पता लगाना आसान है कि दो तत्व जो सबसे उपयुक्त हैं ऊर्जा वाहक कार्बन और हाइड्रोजन और हाइड्रोकार्बन हैं, जो वास्तव में सामान्य गैसोलीन और डीजल ईंधन और अन्य ईंधन हैं। ऊर्जा के स्रोत के रूप में इन उच्च-ऊर्जा वाहकों का कार चयन, प्रकृति में पहले से ही एक बेहतर समाधान है। की तुलना में विभिन्न प्रकार के हाइड्रोकार्बन वाली बैटरी को स्वाभाविक रूप से अपर्याप्त कहा जा सकता है। दो: बैटरी के साथ बड़ी समस्याओं में से एक, इलेक्ट्रोलाइट को बाहर करना उपरोक्त स्पष्टीकरण के अनुसार, हम जान सकते हैं कि बैटरी में ईंधन घनत्व को पार करना मुश्किल है ऊर्जा घनत्व, लेकिन ऐसा लगता है कि यह ईंधन के आधे स्तर तक 1/4 स्तर तक पहुंचने में सक्षम है। हालांकि, वास्तव में बैटरी का ऊर्जा घनत्व अक्सर ईंधन के 1% से कम होता है। डेटा पर विश्वास न करें। ऊर्जा घनत्व तुलना: गैसोलीन 46.4MJ / Kg, लिथियम 43.1MJ / Kg, लिथियम बैटरी (चार्ज नहीं कर सकती) 1.8MJ / Kg, लिथियम आयन बैटरी 0.36 ~ 0.875MJ / Kgवास्तव में, ऊर्जा घनत्व गैसोलीन और लिथियम वास्तव में बहुत कम। मुख्य कारण यह है कि कार्बन से ऑक्सीजन इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण कार्य काफी बड़ा नहीं है (सहसंयोजक बंधन अलग हो सकता है) लेकिन लिथियम से लिथियम बैटरी तक। द एंड द एंड टू टू लीथियम-आयन बैटरी, जो बीच में क्या हुआ? कारण जगजाहिर है। लिथियम या लिथियम-आयन बैटरी अंदर केवल धातु लिथियम नहीं है, अन्य समानांतर आयात भी हैं। मुझे बैटरी के अंदर लिथियम सामग्री का आकलन करने के लिए ऐसा सूत्र मिला। Http://www.ponytest.com/document/battery.pdfM = 0.3 * आह। शब्दों के साथ, बैटरी क्षमता (सुरक्षा) को 30% से गुणा करके बैटरी की लिथियम सामग्री की गणना की जा सकती है (g) प्रसिद्ध 18650 (सेल फोन नोटबुक टेस्ला) बैटरी के लिए, 42g या तो में इसका वजन, 2200mAh की नाममात्र क्षमता या तो, 2200/1000 * 0.3 = 0.66g की इसकी लिथियम सामग्री कुल वजन का लगभग 1.5% है। तो आह! ताकि हम केवल बैटरी की लिथियम सामग्री को अपग्रेड कर सकें जिससे ऊर्जा घनत्व में सुधार हो सके! वास्तव में काफी सरल है। हम सबसे पहले लिथियम के अलावा लिथियम बैटरी और क्या हान देखते हैं। मत जाओ! मैं नहीं समझ सकता आप इसे सुन सकते हैं। सामान्य तौर पर, बैटरी के चार घटक महत्वपूर्ण होते हैं: सकारात्मक (निर्वहन कैथोड है), नकारात्मक (निर्वहन एनोड है), इलेक्ट्रोलाइट, डायाफ्राम। सकारात्मक और नकारात्मक वह स्थान है जहां रासायनिक प्रतिक्रिया होती है, महत्वपूर्ण स्थिति को समझा जा सकता है। लेकिन इलेक्ट्रोलाइट्स का क्या उपयोग है? काम न करें अभी भी बहुत भारी वजन है। फिर नक्शा देखें। यह आंकड़ा दिखाता है कि बैटरी चार्ज और डिस्चार्ज प्रक्रिया बहुत अच्छी है। यहां पहले कहा गया केवल निर्वहन: नकारात्मक इलेक्ट्रॉनों में बैटरी आंतरिक, धातु लिथियम हानि इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से सकारात्मक हस्तांतरण के लिए लिथियम आयन बनने के लिए ऑक्सीकरण होती है; कैथोड सामग्री इलेक्ट्रॉनों को कम कर रहे हैं, सकारात्मक लिथियम आयन तटस्थता थी। इलेक्ट्रोलाइट की आदर्श भूमिका केवल लिथियम आयनों का परिवहन और परिवहन करना है। बैटरी के बाहर, बाहरी सर्किट के माध्यम से नकारात्मक से इलेक्ट्रॉनों को सकारात्मक हस्तांतरण, काम करने के बीच में। आदर्श रूप से, इलेक्ट्रोलाइट लिथियम आयनों के लिए एक अच्छा वाहक होना चाहिए, लेकिन यह एक अच्छा इलेक्ट्रॉन वाहक नहीं होना चाहिए। इसलिए, बाहरी सर्किट की अनुपस्थिति में, इलेक्ट्रॉनिक को बैटरी के अंदर नकारात्मक से कैथोड में स्थानांतरित नहीं किया जा सकता है; केवल बाहरी परिपथों के अस्तित्व से ही इलेक्ट्रॉनिक स्थानांतरण किया जा सकता है।" आप यह नहीं कह रहे हैं कि "ऊर्जा वाहक विशिष्ट रासायनिक प्रक्रिया को बदलने की प्रक्रिया में शामिल हैं, लेकिन हमेशा एक रेडॉक्स प्रतिक्रिया के लिए अभिव्यक्त किया जाता है। "" रेडॉक्स प्रतिक्रिया का सार कम करने वाले एजेंट से ऑक्सीडेंट में इलेक्ट्रॉनों का स्थानांतरण है, "गैसोलीन कार में इलेक्ट्रोलाइट नहीं होता है। लेकिन गैसोलीन के इलेक्ट्रॉनिक दहन इसे जलाते हैं, आप इसे शक्ति नहीं दे सकते हैं? हां, जल रहा है इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण शामिल होना चाहिए, तो जलती हुई इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण और बैटरी का इलेक्ट्रॉनिक हस्तांतरण मौलिक रूप से अलग कहां है? क्या यह व्यवस्थित है?सूक्ष्म श्रेणी में जलता हुआ इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण पूरी तरह से अव्यवस्थित है। हम यह अनुमान नहीं लगा सकते हैं कि ईंधन और ऑक्सीजन के अणु अगले क्षण की दिशा में कहाँ गति करेंगे, हमें नहीं पता कि इलेक्ट्रॉनों की दिशा में ईंधन किस ऑक्सीजन अणुओं में स्थानांतरित होगा। अधिक इलेक्ट्रॉनों के यादृच्छिक हस्तांतरण के साथ 10 × 20-23 बार के अणुओं की यादृच्छिक गति अव्यवस्थित ऊर्जा रिलीज के परिणाम की ओर ले जाती है, या सीधे तौर पर कहा जाता है, एक्ज़ोथिर्मिक। बैटरी देखने के दृष्टिकोण से बेहतर है। हालांकि हम अभी भी बैटरी प्रक्षेपवक्र के अंदर प्रत्येक अणु की गति को नहीं जानते हैं, लेकिन हम कम से कम यह जान सकते हैं: धातु लिथियम केवल लिथियम आयन बनने के लिए एनोड सामग्री की सतह खो देगा; लिथियम आयन नकारात्मक शुरुआत से, और अंततः कैथोड तक पहुंचते हैं। इलेक्ट्रॉन केवल एनोड सामग्री की सतह से उच्च क्षमता की सकारात्मक क्षमता की ओर बढ़ते हैं। 10 ^ सह-आंदोलन के इलेक्ट्रॉनों का 20-23 गुना, मैक्रो में हम इसे करंट कहते हैं। संक्षेप में इसे डिस्चार्ज करने के लिए, इलेक्ट्रॉनिक ट्रांसफर को ऑर्डर करने के लिए, बैटरी को कोई ऊर्जा नहीं बल्कि आवश्यक इलेक्ट्रोलाइट को ले जाना पड़ता था और विभिन्न प्रकार की सहायक सामग्री, इसलिए उनकी ऊर्जा घनत्व को और कम करें। क्या यह समाप्त हो गया है? नहीं।ईमानदारी से यह हिस्सा सिर्फ एक फुटपाथ है। तीन: बड़ी समस्या की बैटरी, नकारात्मक सतह सामग्री, सभी को नमस्कार, मैं वापस आ गया। यदि आप पढ़ने पर जोर दे सकते हैं तो प्रत्येक पंक्ति को यहां पढ़ा गया है, बधाई हो, बैटरी की आपकी समझ एक स्तर पर रहा है। अब पिछले खंड की सामग्री की समीक्षा करें। क्या? सब भूल गए? एक शब्द नहीं? कोशिकाओं का ऊर्जा घनत्व काम के अभाव लेकिन आवश्यक इलेक्ट्रोलाइट्स और अन्य सहायक सामग्रियों की उपस्थिति के कारण पतला होता है। अंत में इनमें से कितने अतिरिक्त भार हैं? इलेक्ट्रोलाइट का वजन आमतौर पर बैटरी के कुल वजन का 15% होता है (लिंक नहीं मिल सकता है)। यह अनुमान है कि खोल, बाहरी इलेक्ट्रोड और अन्य सहायक सामग्री की गणना की जाती है, कुल वजन बैटरी के कुल वजन के 50% से अधिक नहीं होना चाहिए। आह नहीं, हालांकि बैटरी 'पानी' के साथ मिश्रित होती है, लेकिन इतना पानी नहीं आह . बाजार की लिथियम-आयन बैटरी ऊर्जा घनत्व भी लगभग 1% लिथियम है। क्या हुआ उस का? यह वाक्य इतना परिचित क्यों है? अधिक ताजा नारंगी पिएं, आइए हम सबसे आम लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड (टेस्ला रोडस्टर) विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया देखें। वास्तव में, लिथियम और कोबाल्ट के हस्तांतरण का केवल एक हिस्सा, अन्य तत्व इलेक्ट्रॉन में शामिल नहीं हैं स्थानांतरण। फिर हम एक छोटी सी गणना करते हैं: 6.9 का मौलिक लिथियम परमाणु भार, इलेक्ट्रॉनिक हस्तांतरण में इलेक्ट्रॉनिक भागीदारी में योगदान कर सकता है। ऑक्सीडेंट हवा से आता है और इस पर विचार करने की आवश्यकता नहीं है। लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड बैटरी के साथ प्रतिक्रिया करने वाले अभिकारकों का कुल आणविक भार 98 + 72 = 170 था, लेकिन इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण में केवल आधे इलेक्ट्रॉन शामिल थे। क्योंकि लिथियम परमाणुओं का ही हिस्सा प्रतिक्रिया करेगा। अगर हम सोचते हैं कि दो इलेक्ट्रॉनों का कार्य समान है, तो आप इन दो ऊर्जा वाहक अनुपात के ऊर्जा घनत्व का अनुमान लगा सकते हैं। बैटरी ऊर्जा घनत्व: ईंधन ऊर्जा घनत्व = (0.5/170) )/(1/6.9) = 2.03% बैटरी पूरी हो गई है। यह देखते हुए कि बैटरी में सहायक सामग्री का आधा वजन है, मैंने इसकी गणना नहीं की है। इसलिए छूट देनी होगी। शेष 1%। तो ऊर्जा घनत्व इतना हो गया है: लिथियम 43.1MJ / Kg लिथियम-आयन बैटरी 0.36 ~ 0.875MJ / KgHa हा हा हा हा हा …… इसके साथ भी बने रहें? चार ऑपरेशन अधिक सरल आह। अब जानिए क्या हुआ था ना? अब क्या आप समझते हैं कि मैंने क्यों कहा: बैटरी के पीछे रसायन बैटरी की ऊर्जा घनत्व को सीमित करता है। अगला हमारा प्रश्न है: बैटरी की रासायनिक प्रतिक्रिया इतनी जटिल क्यों है, सीधे बैटरी की ऊर्जा घनत्व को कम करती है। यह मुद्दा होगा अधिक जटिल हो, यह अनुमान है कि अधिकांश लोगों में पढ़ने के लिए धैर्य नहीं है। तो एक आसान सा जवाब दें: अर्दली के लिए।खैर, सब्र नहीं, तुम जा सकते हो। निम्नलिखित वास्तव में लंबा है, औसत व्यक्ति को नहीं पढ़ सकता है। वास्तव में, लिथियम बैटरी आरेख, लेकिन इस बार कैथोडिक एनोड सतह संरचना के कारण प्रदर्शित होते हैं। क्या आपको लगता है कि वे बहुत साफ नियम हैं आह? स्वच्छ नियम क्रम को बदलते हैं, व्यवस्थित रूप से। सतह संरचना के सकारात्मक ध्रुव को आदेश देने की आवश्यकता क्यों है? क्योंकि यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि चार्जिंग / डिस्चार्जिंग के दौरान केवल सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड की सतह पर रेडॉक्स प्रतिक्रिया होती है, ताकि वर्तमान हो। हम ग्रेफाइट (सी 6) को देखते हैं जहां नकारात्मक है। नकारात्मक ध्रुव का कार्य यह बहुत आसान है, यह सुनिश्चित करने के लिए कि लिथियम परमाणुओं का निर्वहन (आयन नहीं) इलेक्ट्रॉनों की नकारात्मक सतह में खो जाता है, उन्हें चार्ज करता है और फिर इसे वापस पकड़ लेता है। चार्ज करते समय कम एनोड वोल्टेज के कारण, सकारात्मक चार्ज लिथियम आयन स्वचालित रूप से नकारात्मक इलेक्ट्रोड की ओर बढ़ते हैं, और इलेक्ट्रॉनों को लिथियम परमाणुओं में वापस कर दिया जाता है। ऐसा लगता है कि कोई ग्रेफाइट चीज नहीं है? यदि यह एक बार की बैटरी है, तो ग्रेफाइट की आवश्यकता नहीं है। लेकिन अगर यह बैटरी को चार्ज और डिस्चार्ज करता है, तो एनोड सतह सामग्री ग्रेफाइट नहीं होगी अन्य पदार्थ होंगे। बच्चे को मत बेचो, और जल्द ही संपादक का नोट द हिल्स यह बहुत सोचा है। चार्ज करते समय, इलेक्ट्रॉनों की नकारात्मक सतह में लिथियम आयन लिथियम परमाणु बन जाते हैं। और फिर? हम सभी जानते हैं कि सभी धातुएं अच्छे इलेक्ट्रॉन कंडक्टर हैं, लिथियम धातु है, इसलिए लिथियम एक अच्छा इलेक्ट्रॉनिक कंडक्टर है। तो पहले नकारात्मक लिथियम परमाणु नकारात्मक का हिस्सा बन जाते हैं, फिर वापस नकारात्मक लिथियम आयनों में पूर्व लिथियम के रैंक में जुड़ जाते हैं। The TheSo कि पूरी तरह से लिथियम परमाणुओं से युक्त क्रिस्टल दिखाई दिया। इस प्रक्रिया को क्रिस्टल भी कहा जाता है। नतीजा यह है कि लिथियम क्रिस्टल डायाफ्राम को सकारात्मक ध्रुव पर छेद देगा, इसलिए बैटरी शॉर्ट-सर्किट खत्म हो गई है। इस घटना के क्रिस्टलीकरण के लिए, हम इसे समझ सकते हैं। चार्जिंग प्रक्रिया में, हम लिथियम आयन को नियंत्रित करते हैं वास्तव में बहुत कमजोर है . हम केवल यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि लिथियम आयन नकारात्मक सतह पर चले जाएंगे, लेकिन हम गारंटी नहीं दे सकते कि लिथियम आयन समान रूप से नकारात्मक सतह पर वितरित किए जाएंगे। इसलिए, बाहरी बाधाओं की अनुपस्थिति में, लिथियम क्रिस्टल को अनिश्चित वृद्धि की नकारात्मक सतह, डेंड्राइट्स (डेंड्राइटिक क्रिस्टल) के गठन में चार्ज किया जाएगा। तो एक बाधा होनी चाहिए। लिथियम आयनों को कूदने के लिए एक गड्ढा खोदना। इस गड्ढे का विशिष्ट प्रदर्शन ग्रेफाइट सामग्री की कैथोड सतह है। जैसा कि ऊपर की आकृति में दिखाया गया है, ग्रेफाइट परतों के बीच का अंतर एक लिथियम परमाणु को समायोजित करने के लिए पर्याप्त है, लेकिन केवल एक लिथियम परमाणु है; और फिर ग्रेफाइट परत और लिथियम परमाणु के बीच भौतिक सोखना लिथियम परमाणुओं को पकड़ सकता है, बाहरी वोल्टेज की अनुपस्थिति में भी नकारात्मक सतह पर आराम हो सकता है। इसलिए, लिथियम परमाणु क्रूर विकास नहीं होगा। लेकिन ऊर्जा घनत्व ऊपर नहीं है। चार: बैटरी की बड़ी समस्या तीन, सकारात्मक सतह सामग्री प्रत्येक चार्ज पर नकारात्मक इलेक्ट्रोड की सतह पर लिथियम परमाणुओं को समान रूप से और समान रूप से वितरित करने की अनुमति देने के लिए, नकारात्मक इलेक्ट्रोड की सतह लिथियम परमाणुओं के वितरण को बाधित करने (क्रमिक रूप से, एन्ट्रापी को कम करने) के लिए एक ठोस संरचना की आवश्यकता होती है। यह डिज़ाइन बैटरी की ऊर्जा घनत्व को काफी हद तक पतला कर देता है। सकारात्मक इलेक्ट्रोड में वास्तव में एक ही समस्या होती है। लिथियम आयनों को प्रत्येक डिस्चार्ज पर सकारात्मक इलेक्ट्रोड की सतह पर समान रूप से और समान रूप से वितरित करने की अनुमति देने के लिए, सकारात्मक इलेक्ट्रोड की सतह को लिथियम आयनों के वितरण को बाधित करने (क्रमिक रूप से, एन्ट्रॉपी को कम करने) के लिए ठोस संरचना की एक परत की आवश्यकता होती है। यह डिज़ाइन बैटरी के ऊर्जा घनत्व को काफी हद तक पतला कर देता है। लेकिन इससे भी अधिक यह बैटरी कैथोड मटेरियल चार्ज और डायग्राम में डिस्चार्ज स्ट्रक्चर में बदलाव है। जहाँ M एक धातु परमाणु का प्रतिनिधित्व करता है और X एक ऑक्सीजन परमाणु का प्रतिनिधित्व करता है। इस आकृति के विभिन्न परमाणुओं के आकार को गंभीरता से नहीं लेते हैं। लिथियम आयन अन्य दो की तुलना में बहुत छोटे होते हैं। हम देख सकते हैं कि एमएक्स 2 सकारात्मक सब्सट्रेट में बहुत संरचित (बहुत व्यवस्थित) संरचना की कई परतों के गठन पर, निर्वहन, सकारात्मक (सकारात्मक) एकत्रीकरण में इलेक्ट्रॉन, लिथियम आयन चलते हैं सकारात्मक के लिए, अंतराल के MX2 संरचना में अंतरित, इस प्रकार सकारात्मक सतह में वितरण का आदेश दिया। MX2 में धातु आयन इलेक्ट्रॉनिक रूप से कम हो जाते हैं, जिससे ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करते हैं। एक बार यह संरचना ढह गई, तो इसका जवाब देना असंभव है। कैसे करें? इस मामले में बैटरी कैथोड में सेट को रोकने के लिए पर्याप्त है, अर्थात, संरचना की अखंडता को बनाए रखने के लिए सकारात्मक सतह को एक निश्चित मात्रा में लिथियम आयनों को बनाए रखना चाहिए। यह राशि, आमतौर पर 50%। यही कारण है कि पिछली प्रतिक्रिया में अज्ञात मात्रा x होगी। पूरी तरह चार्ज अवस्था में भी, लिथियम आयन का लगभग आधा हिस्सा सकारात्मक सतह पर बना रहता है। तो ऊर्जा घनत्व कम है। ऑफ-टॉपिक: यही कारण है कि लिथियम बैटरी अत्यधिक चार्जिंग से डरती है, एक बार अधिक चार्ज होने पर, लिथियम-आयन का कैथोड चलता है, और लकड़ी का यह ढेर गिर जाएगा। पांच: बड़ी समस्या बैटरी चार में से, स्ट्रेच्ड पर सामग्री का चुनाव, और अन्यमैं मानता हूं कि यहां के लोग रिचार्जेबल बैटरी के डिजाइन पर प्रतिबंधों से पूरी तरह अवगत हैं। व्यवस्थित रूप से इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण के लिए, लिथियम आयनों और लिथियम परमाणुओं के वितरण के लिए, बैटरी को इलेक्ट्रोलाइट्स और विभिन्न सहायक सामग्री की आवश्यकता होती है, कैथोड एनोड सतह पर एक नियमित संरचना की आवश्यकता होती है, जो ऊर्जा घनत्व की कीमत पर होती है। अब वापस मेरे तर्क पर: 1) बैटरी तकनीक बहुत कमजोर है: ये डिजाइन कितने चतुर हैं, जाहिर तौर पर मानव ज्ञान की परिणति। 2) बैटरी तकनीक का वादा: भविष्य के दृष्टिकोण के लिए, हमारे पास एक यथार्थवादी दृष्टिकोण होना चाहिए। बैटरी प्रौद्योगिकी 100 से अधिक वर्षों के लिए विकसित की गई है, लंबे समय से प्रकोप की अवधि रही है; भौतिकी और रसायन विज्ञान के सिद्धांत के लिए बैटरी प्रौद्योगिकी के विकास का समर्थन, द्वितीय विश्व युद्ध में बड़ी सफलता का उनका महान विकास समाप्त हो गया है। निकट भविष्य की बैटरी तकनीक, बैटरी के वर्तमान विकास पर आधारित होनी चाहिए। नागरिक उपयोग के क्षेत्र में, बैटरी की ऊर्जा घनत्व सबसे अधिक परेशानी वाली समस्याओं में से एक है, लेकिन इसे हल करना सबसे कठिन समस्या है। पिछली बैटरी ऊर्जा घनत्व में सुधार जारी रखने में सक्षम रहा है, क्योंकि वैज्ञानिक छोटे परमाणु भार वाले तत्वों की तलाश कर रहे हैं जो ऑक्सीडेंट, कम करने वाले एजेंट और सहायक संरचना के रूप में कार्य कर रहे हैं। इसलिए हमने लेड-एसिड से निकल-कैडमियम तक, निकल-कैडमियम से निकल-हाइड्रोजन तक, निकल-हाइड्रोजन से लेकर वर्तमान लिथियम-आयन रिचार्जेबल बैटरी विकास प्रक्रिया तक देखा, लेकिन बाद में? कम करने वाला एजेंट: मैंने शुरुआत में कहा था। कुछ तत्वों पर इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण का उच्च अनुपात: हाइड्रोजन, कार्बन, बोरॉन, बेरिलियम, लिथियम। जो केवल लिथियम रिचार्जेबल बैटरी कम करने वाले एजेंट के रूप में उपयुक्त है। हाइड्रोजन, कार्बन केवल ईंधन सेल में दिखाई देता है। बोरॉन, बेरिलियम मुख्य अनुसंधान दिशा नहीं है, मुझे नहीं पता कि ऐसा क्यों है। ऑक्सीडेंट: यदि आप संक्रमण धातु का उपयोग नहीं करते हैं, तो पसंद मुख्य समूह तत्वों की तीसरी पंक्ति की दूसरी पंक्ति है। हलोजन पर्याप्त नहीं है, तो शेष ऑक्सीजन और सल्फर। वास्तविकता यह है कि लिथियम एयर बैटरी (लिथियम ऑक्साइड) और लिथियम-सल्फर बैटरी का अध्ययन करने के लिए बहुत सारे लोग हैं, लेकिन प्रगति आशावादी नहीं है। क्यों?क्योंकि बैटरी की सतह की संरचना एक बड़ी समस्या है। क्या नैनो तकनीक अब बहुत प्रगति कर रही है? वैज्ञानिक निश्चित रूप से विभिन्न प्रकार के नैनोवायर नैनोट्यूब नैनोस्फेयर नैनो-कटोरे ग्राफीन का उपयोग करने में सक्षम होंगे जो एक अच्छी और व्यवस्थित सतह संरचना तैयार करते हैं। उन प्रयोगशालाओं को एक दूसरे से अलग कर दिया जाएगा कुछ बड़ी खबरें आह। लेकिन दो मुद्दे हैं, जिनके बारे में सोचने की इच्छा हो सकती है। 1) ग्रेफाइट हमेशा लिथियम बैटरी एनोड सामग्री का विकल्प रहा है, वास्तव में, यदि केवल ऊर्जा पर विचार करें घनत्व, तो धातु टिन एक नकारात्मक सामग्री के रूप में अधिक उपयुक्त है। लेकिन अभी तक सोनी ने टिन इलेक्ट्रोड बैटरी (Sony nexelion 14430W1) लॉन्च की है ऐसा क्यों है? 2) लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड के अलावा, वर्तमान अन्य लिथियम बैटरी कैथोड सामग्री भी एक टर्नरी यौगिक Li (NiCoMn) O2 लिथियम आयरन फॉस्फेट (LiFePO4) है। ) हालांकि, संघनन घनत्व कारणों के कारण, इन सामग्रियों का उपयोग, बैटरी की क्षमता कोबाल्ट लिथियम बैटरी के रूप में नहीं है। लोग मेहनत से क्यों पढ़ते हैं?
स्रोत: मेयौ कार्बाइड

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