Betri oting’o teko ma kemikol nyalo tiyo ma lokore teko mar stima ka itudo gi gimoro. Tekono bedo ma ok otiyo e kind kemikol ma ni e kind atom kod molekul nyaka chop kama betri otieko ng’ado ng’wech kendo ochako ng’ado ng’wech.
Kido Ariyo mag Teko mar Betri
Betri tiyo kokalo kuom lokruok maduong’ e kind kido ariyo mag teko. E kinde ma iketoe, teko nitie kaka teko mar kemikol-ma oum e kind loso mar molekyu mag gik ma itiyogo e betri kod gik ma itiyogo e betri. Ka itudo betri mondo omi gimoro teko, teko mar kemikol ma oting’o lokore obedo teko mar stima kokalo kuom gik ma kemikol mag stima timo.
Kido mar ariyo ni miyo betri bedo mopogore gi gik mamoko ma miyo teko. Mopogore gi stima ma miyo stima dhi nyime, kata mafuta ma golo teko kokalo kuom wang’o, betri riembo gik moko ariyo ma nigi kemikol kod stima. Bond mag kemikol ma ni e gik ma itiyogo e betri rito teko e yo motegno kendo ma nyalo tiyogo nyaka chop kama sakiut moro ma oko ochak loso gik moko.
Lochno timore kokalo kuom oksijen - dwoko piny (redoks) e elektrod mag betri. E elektrod ma ok ber (anode), oksidason golo elektron. Elektron gi ng’ado e sakiut mar masin mari, ka gitimo tich. E kindeno, e elektrod ma nigi ler (katod), gik ma kelo dwoko piny rwako elektron gi, ma chopo giko mar ng’wechno. E kinde duto ma ng’ato timo gik moko, ions wuotho e gik ma ng’ato nyalo ng’ado e betri mondo orit chaja ma ni e betri.
Ng’eyo teko ma kemikol nyalo bedogo e betri
Teko mar nyalo mar kemikal ochung’ ne teko ma okan e tudruok mag molekul-teko ma mako atom kanyachiel e gik ma oriw. E betri, yo ma kamano mar kano teko chalo gi yore mamoko ma ji ong’eyo maber mag kemikol. Molekyule mag petrol kano teko mar kemikol ma injin mag wang'o loko obed teko mar masinde. Tiende nigi kemikol ma wang’o lokore bedo liet. Betri luwo chik machal kamano to gin gi pogruok maduong’ ahinya: giloko teko mar kemikol achiel kachiel obed stima ma onge gik ma nyalo wang’o kata gik ma nyalo konyogi.
Kemikol makende mantie e betri ng'ado nyalo mar teko kod voltej mare. Kuom ranyisi, betri mag litium, kano teko kokalo kuom ayon mag litium ma wuotho e kind grafit kod gik ma nigi litium. Betri ma nigi asidi mar lime luwore gi gik ma timore e kind lime, daioksaid mar lime, kod asid mar salfarik. Kemistri ka kemistri chiwo kido mopogore opogore mag kano teko kaluwore gi teko kod nyalo mar dwokore mar tudruok mag kemikal mage.
Kinda mar teko-kaka teko ma betri nyalo kano ka iporo gi pek mare-luwore achiel kachiel gi teko mar kemikol ma gik ma itiyogo nigo. <2Zepa> Nonro ma ne otim gi Ofis mar Teko nyiso ni sel mag betri mag lithium -ion osemedo chiegni nyadidek teko ma giketo e kilo achiel chakre higa mar 2010, moloyo duto kokalo kuom loso maber gik ma kemikol kod gik ma itiyogo e gik ma itiyogo e loso gik moko.
Kaka kemikol nyalo bedo gi teko miyo betri bedo gigo makende mar kano mwandu. Mopogore gi stima ma ng’ato nyalo ng’ado e waya (teko ma ng’ato nyalo ng’ado) kata yamo ma ng’ato nyalo ng’ado (teko ma ng’ato nyalo ng’ado), tudruok mag kemikol ma ni e betri nyalo kano teko kuom thuolo malach ma ok okethore ahinya. Betri mag litium ma sani weyo mana 1{4}}2% mar chaja margi e dwe ka dwe ka ok otiyo-ma en ranyisi mar kaka tudruok mag kemikol rito teko maber.
Yor loko teko: Kowuok e kemikol nyaka e stima
Loko teko kowuok e teko mar kemikol nyaka teko mar stima oriwo ng’ado atom ma olosi maber. Ka idiyo baton mar stima mar simu mari kata ka iloko stima mar mtoka, itieko loso stima ma kelo gik mathoth ma nyalo ketho stima e betri.
Mae e kaka lokruokno timore:
E anod (giko ma ok ber), gik ma timore e oksijen golo elektron kuom atom ma ni e gik ma itiyogo e loso elektrod. Ka ng’ato otiyo gi betri ma nigi chaji maber, atom mag litiyo ma ni e anode mar grafit golo elektron maggi kendo gibedo ayon mag litiyo ma nigi chaji maber. Elektron ma kamano medo chaja ma ok ber e giko.
Kokalo kuom sakiut ma oko, elektron ma kamago ma ogol oko ng’ado e yo ma dhi e kar ng’ado gik ma nigi teko, ka giwuotho e masin mari kendo gimiye teko e yo. Elektron ma ng’ato nyalo ng’adogo gin stima ma tiyo gi simu mari ma ng’ato nyalo ng’adogo simu, laptop, kata nyamburko mari ma tiyo gi stima.
E iye mar betri, ion mag lithiam wuok kokalo kuom gik ma nigi pi kata ma nigi gel ma wuok e anod kendo dhi e katod. Elektrolait tiyo kaka yo maduong’ mar ion ka ogeng’o ng’wech mar elektron-miyo elektron kawo yo ma oko kokalo kuom masin mari.
E katod (gik ma ber), dwoko piny gik moko timore kaka gik ma itiyogo e katod oyie gi elektron ma biro kowuok e sakiut ma oko. E kinde marom, ion mag litium ma chopo kokalo kuom gik ma kelo stima riwre gi elektron ma kamago, kendo gichopo e giko mar stima.
Oboke ma kamano dhi nyime nyaka chop kama sakiut pod oum kendo gik ma nyalo dwoko piny pod nitie e elektrod. 1.5V ne betri ma nigi alkali kata 3.7V kuom sel ka sel mar litium luwore gi pogruok mantie e nyalo mar kemikol e kind gik ma tiyo kod anode kod katod.
Loso Yore: Betri ma Inyalo Chajo kendo
Betri ma inyalo chajo kendo miyo lokore bedo gi nyalo mar lokore. Ka iketo chaja mar simu mari, itiyo gi teko mar stima ma wuok oko ma miyo gik ma kemikolgo timo dok chien. Elektron ma iketo e anode gi teko duoko gik ma ne ni e kemikol ma ne gin-go chon, kendo giloso kendo teko ma ne ni e betri. Gima nyalo lokore ni keto pogruok e kind betri ma inyalo chajo kendo gi ma itiyogo achiel ka achiel, kata obedo ni ng’ato ka ng’ato ma nyalo chajo betri kelo lokruok matindo ma ok nyal lokre ma dwoko piny nyalo mar betri mos e kinde.
Jo sayans ma ni MIT wacho ni ng’eyo gimomiyo gik ma kamago ok lokre chuth e kinde ma ng’ato chajo, pod en gima ji timo nonro kuomgi ahinya. Oganda ma ok nyal dwokogi chuth nyiso gimomiyo betri mag simu bang’e weyo tekogi.
Kido mopogore opogore mag betri kod sistem mag teko maggi mag kemikol
Kemistri mar betri opogore ahinya, moro ka moro nigi ber mopogore opogore kaluwore gi kaka kemikol tiyo:
Betri mag lithium
Betri ma ng’ato nyalo chajo kendo madongogi rito teko kokalo kuom wuoth mar lithiam e kind gik ariyo ma nigi lithiam. 150-250 watt-seche kuom kilogram achiel-omiyo gibedo maber ahinya mar tiyo kod gige stima ma inyalo ting'o kod nyamburko mag stima. Teko mar kemikol nitie e gik ma nyalo lokore mag keto litium e elektrod ariyogo duto.
Betri ma nigi asidi
Ne ochako tiyo e higa mar 1859, betri ma nigi asidi mag ng’injo kano teko kokalo kuom gik ma timore e kind ng’injo, asidi mar ng’injo, kod asidi mar salfarik. E kinde ma ng’ato ogoloe gik moko, gik moko ariyogo duto lokore bedo salfat mar lead ka asid mar salfarit bedo matin. Chaja dwoko gik ma kamago chien, kendo duoko gik ma ne otigodo chon. Kata obedo ni betri mapek kendo ma nigi teko matin moloyo betri mag lithium, kemistri maggi ma nyalo geno kod nengogi ma piny, miyo gibedo gi teko maduong’ ahinya e tiyo gi mtoka.
Betri ma nigi alkali
Betri ma nigi alkali ma itiyogo achiel kachiel tiyo kod zinc kod mangan daioksaid e gik ma nigi alkali. Teko mar kemikol ma okan e oksidasion mar zinc kod dwoko piny mar mangan dioksidaid miyo teko ma nyalo geno kendo ma nyalo tiyo kuom kinde malach ne gik ma ng’ato nyalo ng’adogo pi matin. Kemistri margi ok lokre mapiyo, ma miyo ok gin gik ma nyalo chajo kendo.
Kemistri ma dongo
Nonro dhi nyime e wi kemistri manyien mag betri ma nyalo loko kaka iketo teko. Betri ma nigi teko matek -kawo kar gik ma nigi pi mag elektrolait gi gik matek, ma nyalo medo pek mar teko nyadidek ka gimedo arita. Betri mag lithium -sulfa singo ni gibiro bedo gi teko mang'eny moloyo. Gik ma osetimregi keto pachgi kuom manyo sistem mag kemikol ma kano teko mang’eny e gik ma yot kendo ma nigi arita maber.
Ang’o momiyo teko mar kemikol miyo betri bedo gi tich
Yiero mar kano teko mar kemikol ok en gima ng’ato timo kaka ng’ato dwaro -ochiwo ber makende matiyo:
Kinda mar teko: Bond mag kemikol pong’o teko mang’eny e gik madongo. 150-250 Wh/kg, ma ng’eny moloyo yore mag kano gik moko kaka mtoka ma ng’ado yamo (5-130 Wh/kg) kata kata sistem mag yamo ma ng’ato nyalo ng’ado.
Kinde mar kano mwandu: Teko ma kemikol nyalo bedogo siko ka ok ochung’ motegno kuom kinde malach. Mopogore gi chaji mar stima ma ni e kapasitor, ma ng’ato nyalo ng’ado bang’ seche moko, kemistri mar betri rito teko kuom dweche kata higni mang’eny ka ok otiyo gi stima mang’eny ahinya.
Nyalo mar ting'o: Kido mar gik ma itiyogo e betri ma nigi teko kata ma ok tek ahinya miyo teko ma inyalo ting’o nyalo bedo maber. Ok inyal ting’o masin ma kelo stima kata masin ma kelo yamo mayot, to teko mar kemikol ma ni e betri dhi kamoro amora ma idwaro.
Weyo ma ochung'ne: Gik ma kemikol timore e betri timore e kwan ma inyalo riembo, ma miyo teko ma ng’ato yudo bedo ma ok lokre. Gik ma itiyogo e loso stima kod stima mag stima rito kaka teko mar kemikol lokore mapiyo mondo obed stima, ma geng’o stima ma nyalo kelo hinyruok mapiyo.
Nyalo mar dongo: Sistem mag betri dongo chakre e sel matindo mag baton ma miyo teko gik ma konyo e winjo nyaka e keto gik madongo mag grid-. Kemistri maromre maduong’ tiyo e piny mangima, ka nyalo mar teko ng’ere mana kuom kwan mar gik ma nyalo timo gik moko.
Balans mar Teko: Gima Odonjo Nyaka Owuok
Kar kano teko mar betri luwo chike mag liet. Teko mar stima ma igolo ok nyal kalo teko mar kemikol ma oting’o e kinde ma ichajo-e adier, kinde duto en matin nikech ketho ma ok nyal geng’ore.
Chajo kod golo betri ma nyalo bedo maber chakore 80{1}}95% ne betri ma nyasani mag lithium-ion. Teko ma "otho" ok lal; olokore obedo liet kokalo kuom yore mopogore opogore:
Resistans mantie e elektrod kod gik ma choko stima weyo teko moko kaka liet
Wuoth mar ayon kokalo kuom elektrolait yudo ng’wech, ma kelo teko mar liet
Gik ma timore bang’e-yore mag kemikol ma ok idwar-tiyo gi teko matin
Lokiruok mag gedo mag gigo mag elektrod e kinde ma iketoe lithiam kawo teko
Paro mar tiyo maber ni en gima duong’ ne gik ma itiyogo kaka kano teko mar grid-. Oganda ma kano teko mar chieng’ mondo otigodo ei odiechieng’ achiel nyaka bed gi 5-20% mar teko ma olalo e kinde ma rito teko. Liet ma owuok bende dwaro sistem mag rito liet e kuonde madongo ma iketoe betri kod nyamburko ma tiyo gi stima.
Okang’ maduong’ mar loko teko pod odong’: teko mar stima → teko mar kemikol (e kinde ma ichajo) → teko mar stima (e kinde ma igolo). Onge betri ma kelo teko; oting’o mana kendo ogolo oko kokalo kuom gik ma kemikol timo.
Pimo teko mar betri: Gik madongo
Gik mathoth nyiso kido mag teko mar betri:
Nyalo(ma ipimo gi amp-seche kata Ah) nyiso kwan mar chaji duto ma betri nyalo kelo. Betri mar simu ma nigi 2000mAh nyalo miyo ng’ato obed gi teko mar 2 kuom seche achiel, kata 0.5 kuom seche ang’wen.
Gima oting'o teko(ma ipimo gi watt-seche kata Wh) ochung’ ne tich duto ma betri nyalo timo. Kaka ng’ato nyalo ng’eyo ni ng’ato nigi teko ma romo 3.7V, kendo nigi teko ma romo 7.4 Wh.
Kinda mar teko(Wh/kg kata Wh/L) nyiso kaka teko nitie e ng’injo kata ng’injo moro. Teko ma malo nyiso teko mang’eny e paket mayot kendo matin-ma dwarore ahinya ne nyamburko mag stima kod gige stima ma inyalo ting’o.
Kinda mar teko(W/kg) nyiso kaka betri nyalo kelo teko ma oting’o mapiyo. Kido mar teko mamalo en gima duong' ne tije madwaro golo teko mapiyo, kaka gige tich mag teko kata medo ng'wech mar nyamburko matiyo kod stima.
Ngima mar siklong’ado bura kuom chaji adi ma betri nyalo ng’ado kapok nyalo mar betri odok piny ahinya. Oboke ma kamano tudore gadier gi kaka gik ma kemikol timo lokore maber e kinde ma ichajo kendo.
Paro ma ok kare ma ji mang’eny nigo e wi teko mar betri
Paro marach: Betri kano stimaGima adier: Betri rito teko mar kemikol kendo giloso stima ka dwarore. Elektrik en ng’wech mar elektron-ok inyal "rito" stima ma ng’wech kaka inyalo rito pi ma ng’wech. To kar mano, betri rito teko e kit kemikol, kendo gigolo teko kaka stima ka dwarore.
Paro marach: Betri duto tiyo e yo machalAdier: Kemistri mopogore opogore mag betri tiyo kod gik mopogore opogore mag kemikol. Yo ma betri mar lithium ion tiyogo mar kano teko mopogore ahinya gi betri ma nigi asidi kata alkali, kata obedo ni gin duto luwo chik maduong’ mar loko teko mar kemikol kod teko mar stima.
Paro marach: Betri weyo teko nikech stima wuok okoGima adier: Ketho mar nyalo wuok kuom lokruok ma ok nyal lokre e gik ma itiyogo e loso gik moko kod kemistri mar gik ma itiyogo e loso gik moko. Ka ng’ato oketo ion kendo ogologi nyadiriyo, mano loko kaka kristalno chalo mos e mos, kendo gik manyien ma nigi kemikol bedoe, kendo gik ma ng’ato nyalo keto e ionno ng’injo matin. Lokiruok ma kamago dwoko piny kwan mar teko ma kemikol ma nyalo dwokore.
Paro marach: Liet ma koyo ketho betriGima adier: Liet ma piny ok golo teko ma ni e betri. Mopogore, gidwoko piny gik ma kemikol timo ma kelo teko. Tekono odong’ ka odong’, to betri chiwo teko matin nikech gik ma timore dhi nyime mos e kinde ma piny oling’.
Kinde Mabiro mar Keno Teko mar Kemikol
Teknoloji mar betri dhi nyime dongore kaka jotim nonro fwenyo sistem manyien mag kemikol kendo loso maber sistem ma osebedo. Dongruok mang’eny singo ni biro medo kaka betri kano kendo chiwo teko mar kemikol:
Betri ma nigi kido motegnoloso gik ma ng’ato nyalo ng’ado e kar gik ma nigi teko, ma nyalo miyo obed gi anode mag chuma mag litium ma kano teko mang’eny. Gik ma ne otim chon nyiso ni teko ma ng’ato nyalo tiyogo nyalo chopo 400 Wh/kg, ma en teknoloji mar lithium-ion ma sani romo nyadi riyo.
Anode mag silikon20-40% ka iporo gi anode ma pile pile mag grafit. Silikon nyalo rwako ion mang’eny mag lithium, kendo oketo teko mathoth mag kemikol e kwan maromre.
Elektrolait madongotiyo gi gik ma ng’ato nyalo ng’ado kod gik ma ng’ato nyalo medo nyalo miyo betri otim tich e alwora mathoth mag ng’ich ka pod orito nyalo maduong’ e loko kemikol - nyaka - mar stima.
Litium{0}}kemistri mar salfa500 Wh/kg kuom tiyo gi teko maduong’ ma salfa nigo mar kano teko. Pek mag teknoloji mamulo ng’injo mar salfa e kinde mar ng’iewo baisikel sani geng’o nyalo mar ohala.
Betri mag sodiumkelo yo machielo ma nyalo konyo e geng’o sistem ma tiyo kod lithium- mar kano gik moko ma ok ng’iyo kama pek ok en gima duong’ ahinya. Sodium mang’eny kod nengo mapiny nyalo miyo obed gi nyalo mar kano teko mar kemikol e rang’iny maduong’.
Gik ma osetimoregi nigi gino achiel: keto teko mang’eny ma nyalo tiyo gi kemikol e pakete mayot, ma nigi arita, kendo ma nyalo tiyo kuom kinde malach-ka gimedo loso maber mar loko teko mar stima.
Penjo ma Ji Penjoga Nyalo
Be teko mantie e betri en mar kemikol kata mar stima?
Betri kano teko mar kemikol kendo lokogi obed teko mar stima e seche ma giwuok. Ka tekono okan, tekono nitie kaka teko mar kemikol e tudruok mantie e kind atom. En mana e kinde ma teko mar kemikolni bedoe gi teko mar stima ma ng’ado e sakiut.
Be inyalo medo teko ma iketo e betri?
Ok inyal medo teko mokalo nyalo ma betri nigo -ma ng’ato nyalo ng’eyo kuom kwan kod kit gik ma kemikol ma ni e elektrod. Temo "chajo mokalo kiewo" betri miyo gik ma nyalo ketho gik moko kata kelo luoro mag arita. Kata kamano, jotim nonro dhi nyime gi loso kemistri manyien mag betri ma kano teko mang’eny e kwan maromre.
Ang’o momiyo betri bedo mamoro ng’ato sama gichajo kata ka gigolo?
Gik ma kemikol timo ma loko teko e kind kit kemikal kod stima ok tiyo maber chuth. Okang' mar geng'o wuoth mar ayon kod ng'wech mar elektron, kaachiel gi gik matin matimore bang'e, loko teko moko obed liet. Chajo kata golo mapiyo miyo gik ma kamago timore mapiyo, kendo kelo liet mang’eny.
Teko mar kemikol nyalo bedo e betri kuom kinde maromo nade?
Betri ma sani nyalo kano teko kuom higni mang’eny ka giwuok giwegi. Betri ma nigi alkali rito teko mar 85% 90% bang’ higni abich mag kanogi. Betri mag litium ma nigi teko ma romo 1-2% dwe ka dwe. Kuong'ruok mar kemikol mag gige betri ng'ado thuolo mar kanogi- kemikol motegno motegno rito teko kuom thuolo malach.
Paro mogik
Teko ma kemikol nyalo tiyogo miyo betri bedo achiel kuom yore ma dhano nyalo tiyogo mar kano teko. Kido mar teko ma kamano miyo teko ma ok ng’ich, ma nyalo ting’ore, ma nyalo dongo ma ng’eyo mar ndalogi medo geno kuome. Chakre simu ma ni e poket mari nyaka nyamburko mag stima ma ni e yore magwa nyaka keto stima e rang’iny mar grid-ma keto teko ma nyalo dwokore -duto luwore gi nyalo ma kemistri nigo mar kano kendo golo teko maber ka dwarore.
Dhi nyime e dongruok mar kemistri mar betri osingo kata kano teko maber moloyo. Ka jotim nonro ng’ado yore manyien mag kemikol kendo loso yore ma osebedo ka tiyo, betri biro keto teko mang’eny e paket matindo, mayot kendo ma nigi arita maber. Ng’eyo ni betri gin gik ma tiyo gi teko mar kemikol-ok gin gik ma tiyo kod stima-konyowa ng’eyo nyalo ma gin-go kod gik ma ok ginyal timo kaka wagero piny ma stima medore.
Gik madongo ma inyalo kawo
Dukan mar betriteko mar kemikole tudruok mag molekule mag gik ma gitiyogo e loso gik moko kod gik ma itiyogo e loso gikmoko
Teko mar kemikol nilokore obed teko mar stimakokalo kuom dwoko mag kemikal mag stima sama betri miyo masin teko
Kemistri mopogore opogore mag betri (lithium- ayon, asid - asid, alkalin) tiyo kod gik mopogore opogore mag kemikal to giluwo chik machalre mar loko teko
Keto teko mar kemikol miyo ber magng'eny mar teko mamalo, - bedo motegno kuom kinde malach, ginyalo mar ting'o
Tiyo maber mar betri chakore 80-95%, ka teko ma olalo lokore liet e kinde ma kemikol kod stima lokore
Thuolo mag tudruok ma iye ma jiwo
Kaka betri kethore bang' kinde ( kinde ma betri tiyogo kod rito)
Pimo kemistri mag betri (lithium - ayon gi lima - asid gi alkalin)
Rieko mar betri kod rito liet
Teknoloji mar betri mag nyamburko matiyo gi stima
Grid-pim yore mag kano teko
Tiyo gi betri kendo kod ritogi