लिथियम आयन ब्याट्रीहरूमा कपर पन्नीको आधारभूत कुराहरू

ग्रहमा सबैभन्दा आवश्यक धातुहरू मध्ये एक तामा हो। यो बिना, हामी बत्ती खोल्ने वा टिभी हेर्ने जस्ता कुराहरू गर्न असक्षम छौं। कपर धमनीहरू हुन् जसले कम्प्युटरलाई काम गर्दछ। हामी तामा बिना कारमा यात्रा गर्न सक्षम हुनेछैनौं। दूरसंचार बन्द हुनेछ। र लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू यो बिना काम गर्दैनन्।

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूले विद्युतीय चार्ज सिर्जना गर्न तामा र एल्युमिनियम जस्ता धातुहरू प्रयोग गर्छन्। प्रत्येक लिथियम-आयन ब्याट्रीमा ग्रेफाइट एनोड, धातु अक्साइड क्याथोड हुन्छ, र इलेक्ट्रोलाइटहरू प्रयोग गर्दछ जुन विभाजकद्वारा सुरक्षित हुन्छ। ब्याट्री चार्ज गर्दा लिथियम आयनहरू इलेक्ट्रोलाइटहरू मार्फत प्रवाह हुन्छ र जडान मार्फत पठाइएको इलेक्ट्रोनहरू सहित ग्रेफाइट एनोडमा जम्मा हुन्छ। ब्याट्री अनप्लग गर्दा आयनहरू जहाँ तिनीहरू आएका थिए त्यहाँ फर्काउँछ र इलेक्ट्रोनहरूलाई विद्युत् सिर्जना गर्ने सर्किटमा जान बाध्य पार्छ। सबै लिथियम आयनहरू र इलेक्ट्रोनहरू क्याथोडमा फर्किएपछि ब्याट्री समाप्त हुनेछ।

त्यसोभए, लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूसँग तामाले कुन भाग खेल्छ? एनोड सिर्जना गर्दा ग्रेफाइट तामासँग फ्यूज हुन्छ। तामा अक्सिडाइजेसनको प्रतिरोधी हुन्छ, जुन एक रासायनिक प्रक्रिया हो जहाँ एक तत्वको इलेक्ट्रोन अर्को तत्वमा हराइन्छ। यसले क्षरण निम्त्याउँछ। अक्सिडाइजेसन तब हुन्छ जब रासायनिक र अक्सिजनले तत्वसँग अन्तरक्रिया गर्छ, जस्तै कसरी फलामले पानी र अक्सिजनसँग सम्पर्कमा आउँछ र खिया पैदा गर्छ। तामा अनिवार्य रूपमा क्षरण प्रतिरोधात्मक छ।

तामा पन्नीमुख्य रूपमा लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूमा प्रयोग गरिन्छ किनभने त्यहाँ यसको साइजमा कुनै प्रतिबन्धहरू छैनन्। तपाईले चाहानु भएको लामो र तपाईले चाहानु भएको पातलो हुन सक्नुहुन्छ। तामा यसको प्रकृति द्वारा एक शक्तिशाली वर्तमान कलेक्टर हो, तर यसले वर्तमानको ठूलो र समान फैलावटको लागि पनि अनुमति दिन्छ।

त्यहाँ दुई प्रकारका तामा पन्नीहरू छन्: रोल्ड र इलेक्ट्रोलाइटिक। तपाईं आधारभूत रोल गरिएको तामा पन्नी प्रत्येक शिल्प र डिजाइन लागि प्रयोग गरिन्छ। यो रोलिङ पिन संग तल थिच्दा गर्मी परिचय को प्रक्रिया मार्फत सिर्जना गरिएको छ। इलेक्ट्रोलाइटिक कपर पन्नी सिर्जना गर्नु भनेको टेक्नोलोजीमा प्रयोग गर्न सकिने अलि बढी समावेश छ। यो एसिडमा उच्च गुणस्तरको तामा भंग गरेर सुरु हुन्छ। यसले तामाको इलेक्ट्रोलाइट सिर्जना गर्दछ जुन इलेक्ट्रोलाइटिक प्लेटिङ भनिने प्रक्रिया मार्फत तामामा थप्न सकिन्छ। यस प्रक्रियामा, विद्युतीय रूपमा चार्ज गरिएको घुमाउने ड्रमहरूमा तामाको पन्नीमा तामाको इलेक्ट्रोलाइट थप्न बिजुली प्रयोग गरिन्छ।

तामा पन्नी यसको दोष बिना छैन। तामा पन्नी वाप गर्न सक्छ। त्यसो भयो भने ऊर्जा सङ्कलन र फैलावटमा ठूलो असर पर्न सक्छ। थप कुरा के हो भने तामाको पन्नी बाहिरी स्रोतहरू जस्तै इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक सिग्नलहरू, माइक्रोवेभ ऊर्जा, र चरम तापबाट प्रभावित हुन सक्छ। यी कारकहरूले ढिलो गर्न वा तामा पन्नीको ठीकसँग काम गर्ने क्षमतालाई नष्ट गर्न सक्छ। क्षार र अन्य अम्लहरूले तामाको पन्नीको प्रभावकारितालाई कम गर्न सक्छ। जसका कारण कम्पनीहरु जस्ताCIVENधातुहरूले तामा पन्नी उत्पादनहरूको एक विस्तृत विविधता सिर्जना गर्दछ।

तिनीहरूले तामा र अन्य प्रकारका हस्तक्षेपहरू विरुद्ध लड्ने तामाको पन्नीलाई ढाल गरेका छन्। तिनीहरूले विशेष उत्पादनहरू जस्तै मुद्रित सर्किट बोर्डहरू (PCBs) र लचिलो सर्किट बोर्डहरू (FCBs) को लागि तामा पन्नी बनाउँछन्। स्वाभाविक रूपमा तिनीहरूले लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको लागि तामाको पन्नी बनाउँछन्।

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू सामान्य बन्दै गएका छन्, विशेष गरी अटोमोबाइलहरूमा किनभने तिनीहरूले टेस्लाले उत्पादन गर्ने जस्ता इन्डक्सन मोटरहरू पावर गर्छन्। इन्डक्शन मोटरहरूमा कम चल्ने भागहरू छन् र राम्रो प्रदर्शन छ। इन्डक्सन मोटरहरूलाई पावर आवश्यकताहरू दिएर अप्राप्य मानिन्थ्यो जुन समयमा उपलब्ध थिएन। टेस्लाले यो आफ्नो लिथियम-आयन ब्याट्री सेलहरूको साथ गर्न सक्षम थियो। प्रत्येक सेल व्यक्तिगत लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू मिलेर बनेको हुन्छ, जसमा सबै तामाको पन्नी हुन्छ।

तामाको पन्नीको माग निकै उचाइमा पुगेको छ। तामाको पन्नीको बजारले २०१९ मा ७ अर्ब अमेरिकी डलरभन्दा बढी कमाएको थियो र सन् २०२६ मा ८ अर्ब अमेरिकी डलरभन्दा बढी कमाउने अपेक्षा गरिएको छ। आन्तरिक दहन इन्जिनबाट लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूमा स्विच गर्ने वाचा गर्ने अटोमोटिभ उद्योगमा आएको परिवर्तनका कारण यस्तो भएको हो। यद्यपि, कम्प्युटर र अन्य इलेक्ट्रोनिक्सले पनि तामाको पन्नी प्रयोग गर्ने भएकाले अटोमोबाइल मात्र उद्योग प्रभावित हुनेछैन। यसले मात्र मूल्य सुनिश्चित गर्नेछतामा पन्नीआगामी दशकमा बढ्न जारी रहनेछ।

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू पहिलो पटक 1976 मा पेटेन्ट गरिएको थियो, र तिनीहरू 1991 मा व्यावसायिक रूपमा उत्पादन हुनेछन्। त्यसपछिका वर्षहरूमा, लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू अझ लोकप्रिय हुनेछन् र धेरै सुधार हुनेछन्। अटोमोबाइलहरूमा तिनीहरूको प्रयोगलाई ध्यानमा राख्दै, तिनीहरू रिचार्जेबल र अधिक कुशल भएकाले दहनशील ऊर्जामा निर्भर संसारमा तिनीहरूले अन्य प्रयोगहरू फेला पार्नेछन् भन्न सुरक्षित छ। लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू ऊर्जाको भविष्य हुन्, तर तिनीहरू तामाको पन्नी बिना केही होइनन्।