லித்தியம் அயன் பேட்டரிகளில் காப்பர் ஃபாயிலின் அடிப்படைகள்

கிரகத்தின் மிக முக்கியமான உலோகங்களில் ஒன்று தாமிரம். அது இல்லாமல், விளக்குகளை அணைப்பது அல்லது டிவி பார்ப்பது போன்ற சாதாரணமாக நாம் எடுக்கும் விஷயங்களைச் செய்ய முடியாது. தாமிரம் என்பது கணினிகளை செயல்பட வைக்கும் தமனிகள். செம்பு இல்லாமல் கார்களில் பயணிக்க முடியாது. தொலைத்தொடர்பு நின்றுவிடும். அது இல்லாமல் லித்தியம் அயன் பேட்டரிகள் வேலை செய்யாது.

லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் மின் கட்டணத்தை உருவாக்க தாமிரம் மற்றும் அலுமினியம் போன்ற உலோகங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. ஒவ்வொரு லித்தியம்-அயன் பேட்டரியும் ஒரு கிராஃபைட் அனோட், மெட்டல் ஆக்சைடு கேத்தோடு மற்றும் பிரிப்பான் மூலம் பாதுகாக்கப்படும் எலக்ட்ரோலைட்டுகளைப் பயன்படுத்துகிறது. பேட்டரியை சார்ஜ் செய்வதன் மூலம் லித்தியம் அயனிகள் எலக்ட்ரோலைட்டுகள் வழியாக பாயும் மற்றும் இணைப்பு வழியாக அனுப்பப்படும் எலக்ட்ரான்களுடன் கிராஃபைட் அனோடில் சேகரிக்கின்றன. பேட்டரியை அவிழ்ப்பது அயனிகளை அவை வந்த இடத்திற்கு அனுப்புகிறது மற்றும் எலக்ட்ரான்களை மின்சாரத்தை உருவாக்கும் சுற்று வழியாக செல்ல கட்டாயப்படுத்துகிறது. அனைத்து லித்தியம் அயனிகளும் எலக்ட்ரான்களும் கேத்தோடிற்கு திரும்பியவுடன் பேட்டரி தீர்ந்துவிடும்.

எனவே, லித்தியம் அயன் பேட்டரிகளுடன் தாமிரம் என்ன பங்கு வகிக்கிறது? அனோடை உருவாக்கும் போது கிராஃபைட் தாமிரத்துடன் இணைக்கப்படுகிறது. தாமிரம் ஆக்ஸிஜனேற்றத்தை எதிர்க்கும், இது ஒரு வேதியியல் செயல்முறையாகும், இதில் ஒரு தனிமத்தின் எலக்ட்ரான்கள் மற்றொரு உறுப்புக்கு இழக்கப்படுகின்றன. இது அரிப்பை ஏற்படுத்துகிறது. ஒரு வேதியியல் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் ஒரு தனிமத்துடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது ஆக்சிஜனேற்றம் நிகழ்கிறது, நீர் மற்றும் ஆக்ஸிஜனுடன் தொடர்பு கொள்ளும் இரும்பு எப்படி துருவை உருவாக்குகிறது. தாமிரம் அடிப்படையில் அரிப்பை எதிர்க்கிறது.

செப்புப் படலம்லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளில் முதன்மையாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் அதன் அளவுடன் எந்த கட்டுப்பாடுகளும் இல்லை. நீங்கள் விரும்பும் வரை மற்றும் நீங்கள் விரும்பும் வரை மெல்லியதாக இருக்கலாம். தாமிரம் அதன் இயல்பிலேயே ஒரு சக்திவாய்ந்த மின்னோட்ட சேகரிப்பான், ஆனால் இது மின்னோட்டத்தின் பெரிய மற்றும் சமமான சிதறலை அனுமதிக்கிறது.

செப்புத் தாளில் இரண்டு வகைகள் உள்ளன: உருட்டப்பட்ட மற்றும் மின்னாற்பகுப்பு. நீங்கள் அடிப்படை உருட்டப்பட்ட செப்புத் தகடு ஒவ்வொரு கைவினை மற்றும் வடிவமைப்புகளுக்கும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. உருட்டல் ஊசிகளால் அழுத்தும் போது வெப்பத்தை அறிமுகப்படுத்தும் செயல்முறையின் மூலம் இது உருவாக்கப்படுகிறது. மின்னாற்பகுப்பு தாமிரப் படலத்தை உருவாக்குவது தொழில்நுட்பத்தில் பயன்படுத்தக்கூடியது என்பது சற்று அதிகமாகவே உள்ளது. இது உயர்தர தாமிரத்தை அமிலத்தில் கரைப்பதன் மூலம் தொடங்குகிறது. இது ஒரு செப்பு எலக்ட்ரோலைட்டை உருவாக்குகிறது, இது எலக்ட்ரோலைடிக் முலாம் எனப்படும் செயல்முறையின் மூலம் தாமிரத்துடன் சேர்க்கப்படலாம். இந்த செயல்பாட்டில், மின்சாரம் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட சுழலும் டிரம்களில் செப்புத் தாளில் தாமிர எலக்ட்ரோலைட்டைச் சேர்க்க மின்சாரம் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

செப்புப் படலத்தில் குறைகள் இல்லாமல் இல்லை. தாமிரத் தகடு சிதைக்கக் கூடியது. அது நடந்தால் ஆற்றல் சேகரிப்பு மற்றும் சிதறல் பெரிதும் பாதிக்கப்படும். மேலும் என்னவென்றால், மின்காந்த சமிக்ஞைகள், நுண்ணலை ஆற்றல் மற்றும் தீவிர வெப்பம் போன்ற வெளிப்புற மூலங்களால் செப்புப் படலம் பாதிக்கப்படலாம். இந்த காரணிகள் செப்புத் தாளின் சரியாக வேலை செய்யும் திறனை மெதுவாக்கலாம் அல்லது அழிக்கலாம். ஆல்காலிஸ் மற்றும் பிற அமிலங்கள் செப்புத் தாளின் செயல்திறனை சிதைக்கும். இது போன்ற நிறுவனங்கள் இதற்குக் காரணம்CIVENஉலோகங்கள் பல்வேறு வகையான செப்புத் தகடு தயாரிப்புகளை உருவாக்குகின்றன.

வெப்பம் மற்றும் பிற குறுக்கீடுகளுக்கு எதிராகப் போராடும் செப்புப் படலத்தை அவர்கள் பாதுகாக்கின்றனர். அவை அச்சிடப்பட்ட சர்க்யூட் போர்டு (பிசிபி) மற்றும் நெகிழ்வான சர்க்யூட் போர்டு (எஃப்சிபி) போன்ற குறிப்பிட்ட தயாரிப்புகளுக்கு செப்புப் படலத்தை உருவாக்குகின்றன. இயற்கையாகவே அவை லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளுக்கு செப்புப் படலத்தை உருவாக்குகின்றன.

லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் மிகவும் வழக்கமாகி வருகின்றன, குறிப்பாக ஆட்டோமொபைல்களில் டெஸ்லா தயாரிப்பது போன்ற தூண்டல் மோட்டார்கள் இயங்குவதால். தூண்டல் மோட்டார்கள் குறைவான நகரும் பாகங்களைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் சிறந்த செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளன. இண்டக்ஷன் மோட்டார்கள் அந்த நேரத்தில் கிடைக்காத சக்தி தேவைகள் கொடுக்க முடியாததாக கருதப்பட்டது. டெஸ்லா அவர்களின் லித்தியம்-அயன் பேட்டரி செல்கள் மூலம் இதைச் செய்ய முடிந்தது. ஒவ்வொரு கலமும் தனித்தனி லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளால் ஆனது, இவை அனைத்தும் தாமிரத் தகடு கொண்டவை.

செப்புத் தகடுக்கான தேவை கணிசமான உச்சத்தை எட்டியுள்ளது. காப்பர் ஃபாயில் சந்தையானது 2019 ஆம் ஆண்டில் 7 பில்லியன் டாலர்களை அமெரிக்க டாலர்களாக ஈட்டியது, மேலும் இது 2026 ஆம் ஆண்டில் 8 பில்லியன் டாலர்களுக்கு மேல் அமெரிக்க டாலர்களை ஈட்டும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. இது வாகனத் துறையில் ஏற்பட்ட மாற்றங்களால் உள் எரிப்பு இயந்திரங்களிலிருந்து லித்தியம் அயன் பேட்டரிகளுக்கு மாறுவதாக உறுதியளிக்கிறது. இருப்பினும், கம்ப்யூட்டர்கள் மற்றும் பிற எலக்ட்ரானிக்ஸ் பொருட்களும் செப்புப் படலத்தைப் பயன்படுத்துவதால், ஆட்டோமொபைல்கள் மட்டும் தொழில்துறை பாதிக்கப்படாது. இது விலையை மட்டுமே உறுதி செய்யும்செப்புப் படலம்வரும் பத்தாண்டுகளில் உயரும்.

லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் முதன்முதலில் 1976 இல் காப்புரிமை பெற்றன, மேலும் அவை வணிக ரீதியாக 1991 இல் பெருமளவில் உற்பத்தி செய்யப்படும். அடுத்தடுத்த ஆண்டுகளில், லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் மிகவும் பிரபலமாகி, கணிசமாக மேம்படுத்தப்படும். ஆட்டோமொபைல்களில் அவற்றின் பயன்பாட்டைக் கருத்தில் கொண்டு, அவை ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடியவை மற்றும் திறமையானவை என்பதால், எரியக்கூடிய ஆற்றல் சார்ந்த உலகில் பிற பயன்பாடுகளைக் கண்டுபிடிப்பார்கள் என்று சொல்வது பாதுகாப்பானது. லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் ஆற்றலின் எதிர்காலம், ஆனால் அவை செப்புத் தகடு இல்லாமல் எதுவும் இல்லை.