लिथियम बॅटरी काय आहेत आणि ते कसे कार्य करतात?

लिथियम आयन बॅटरी काय आहेत, त्या कशापासून बनवल्या जातात आणि इतर बॅटरी स्टोरेज तंत्रज्ञानाच्या तुलनेत काय फायदे आहेत?

प्रथम 1970 मध्ये प्रस्तावित आणि 1991 मध्ये सोनी द्वारे व्यावसायिकरित्या उत्पादित, लिथियम बॅटरी आता मोबाईल फोन, विमाने आणि कारमध्ये वापरल्या जातात.ऊर्जा उद्योगात वाढत्या यशाकडे नेणारे अनेक फायदे असूनही, लिथियम आयन बॅटरियांमध्ये काही तोटे आहेत आणि हा एक विषय आहे जो खूप चर्चेत आहे.

पण लिथियम बॅटरी नक्की काय आहेत आणि ते कसे कार्य करतात?

लिथियम बॅटरी कशापासून बनवल्या जातात?

लिथियम बॅटरी चार प्रमुख घटकांनी बनते.त्यात कॅथोड आहे, जो बॅटरीची क्षमता आणि व्होल्टेज निर्धारित करतो आणि लिथियम आयनचा स्रोत आहे.एनोड बाह्य सर्किटमधून विद्युत प्रवाह चालू करण्यास सक्षम करते आणि जेव्हा बॅटरी चार्ज केली जाते तेव्हा लिथियम आयन एनोडमध्ये साठवले जातात.

इलेक्ट्रोलाइट हे क्षार, सॉल्व्हेंट्स आणि अॅडिटिव्ह्जपासून बनलेले असते आणि कॅथोड आणि एनोड दरम्यान लिथियम आयनचे नळ म्हणून काम करते.शेवटी विभाजक आहे, भौतिक अडथळा जो कॅथोड आणि एनोडला वेगळे ठेवतो.

लिथियम बॅटरीचे फायदे आणि तोटे

लिथियम बॅटरीमध्ये इतर बॅटरींपेक्षा जास्त ऊर्जा घनता असते.60-70WH/kg वर निकेल-मेटल हायड्राइड बॅटरी आणि 25WH/kg वर लीड ऍसिडच्या तुलनेत त्यांच्याकडे 150 वॅट-तास (WH) प्रति किलोग्राम (किलो) ऊर्जा असू शकते.

त्यांचा डिस्चार्ज दर इतरांपेक्षा कमी आहे, निकेल-कॅडमियम (NiMH) बॅटरीच्या तुलनेत एका महिन्यात सुमारे 5% चार्ज गमावतात ज्या एका महिन्यात 20% गमावतात.

तथापि, लिथियम बॅटरीमध्ये ज्वलनशील इलेक्ट्रोलाइट देखील असतो ज्यामुळे लहान प्रमाणात बॅटरी आग होऊ शकते.यामुळेच कुप्रसिद्ध सॅमसंग नोट 7 स्मार्टफोन ज्वलनास कारणीभूत ठरला, ज्याने सॅमसंगला भाग पाडलेभंगार उत्पादनआणि बाजार मूल्यात $26 अब्ज गमावले.हे लक्षात घ्यावे की हे मोठ्या प्रमाणात लिथियम बॅटरियांशी घडलेले नाही.

लिथियम-आयन बॅटर्‍या उत्पादनासाठी अधिक महाग आहेत, कारण ते करू शकतातजवळजवळ खर्चनिकेल-कॅडमियम बॅटरीपेक्षा 40% जास्त उत्पादन.

स्पर्धक

लिथियम-आयन पासून स्पर्धेला तोंड द्यावे लागतेअनेक पर्यायी बॅटरी तंत्रज्ञान,त्यापैकी बहुतेक विकासाच्या टप्प्यात आहेत.असाच एक पर्याय म्हणजे खाऱ्या पाण्यावर चालणाऱ्या बॅटरी.

Aquion Energy द्वारे विकासाधीन, ते खारे पाणी, मॅंगनीज ऑक्साईड आणि कापूस यापासून बनवलेले काहीतरी तयार करतात जे 'विपुल, गैर-विषारी पदार्थ आणि आधुनिक कमी किमतीच्या उत्पादन तंत्रांचा वापर करून बनवले जाते.'यामुळे, त्या जगातील एकमेव बॅटरी आहेत ज्या पाळणा ते पाळणा प्रमाणित आहेत.

Aquion च्या तंत्रज्ञानाप्रमाणेच,एक्वाबॅटरीची 'ब्लू बॅटरी' मीठ आणि गोड्या पाण्याचे मिश्रण वापरतेऊर्जा साठवण्यासाठी पडद्यातून वाहते.इतर संभाव्य बॅटरी प्रकारांमध्ये ब्रिस्टल रोबोटिक्स प्रयोगशाळेच्या लघवीवर चालणाऱ्या बॅटरी आणिकॅलिफोर्निया रिव्हरसाइड विद्यापीठलिथियम आयन बॅटरी जी एनोडसाठी ग्रेफाइट ऐवजी वाळू वापरते, ज्यामुळे बॅटरी उद्योग मानकांपेक्षा तीन पट अधिक शक्तिशाली आहे.