နောက်ခံ

1800 ခုနှစ်တွင် အီတလီ ရူပဗေဒပညာရှင် A. Volta သည် လက်တွေ့ဘက်ထရီများ၏အစကိုဖွင့်ပြီး လျှပ်စစ်ဓာတုစွမ်းအင်သိုလှောင်သည့်ကိရိယာများတွင် အီလက်ထရွန်းနစ်၏အရေးပါပုံကို ပထမဆုံးဖော်ပြသည့် voltaic pile ကိုတည်ဆောက်ခဲ့သည်။အီလက်ထရွန်းနစ်အား အနှုတ်နှင့် အပြုသဘောလျှပ်ကူးပစ္စည်းကြားတွင် ထည့်သွင်းထားသော အရည် သို့မဟုတ် အစိုင်အခဲပုံစံဖြင့် အီလက်ထရွန်းနစ် လျှပ်ကာနှင့် အိုင်းယွန်းအလွှာအဖြစ် ရှုမြင်နိုင်သည်။လောလောဆယ်တွင်၊ အကောင်းမွန်ဆုံးသော အီလက်ထရောနစ်ကို အခဲမရှိသော လီသီယမ်ဆား (ဥပမာ LiPF6) တွင် ပျော်ဝင်ခြင်းဖြင့် ပြုလုပ်ထားသည် (ဥပမာ EC နှင့် DMC)။ယေဘုယျအားဖြင့် ဆဲလ်ပုံစံနှင့် ဒီဇိုင်းအရ၊ ပုံမှန်အားဖြင့် electrolyte သည် ဆဲလ်အလေးချိန်၏ 8% မှ 15% အထိရှိသည်။ဘာလဲ'ထို့ထက်၊ ၎င်း၏ မီးလောင်လွယ်မှုနှင့် အကောင်းဆုံး လည်ပတ်မှု အပူချိန် အကွာအဝေး -10 ဖြစ်သည်။°C မှ 60°C သည် ဘက်ထရီ စွမ်းအင်သိပ်သည်းမှုနှင့် ဘေးကင်းမှု ပိုမိုတိုးတက်ကောင်းမွန်လာမှုကို များစွာ ဟန့်တားသည်။ထို့ကြောင့် ဆန်းသစ်တီထွင်ထားသော အီလက်ထရွန်းဖော်မြူလာများသည် မျိုးဆက်သစ်ဘက်ထရီများ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအတွက် အဓိကအချက်အဖြစ် ယူဆပါသည်။

သုတေသီများသည် မတူညီသော electrolyte စနစ်များကို တီထွင်ရန်လည်း လုပ်ဆောင်နေကြသည်။ဥပမာအားဖြင့်၊ ယာဉ်စက်မှုလုပ်ငန်းနှင့် "အစိုင်အခဲအခြေအနေဘက်ထရီများ" (SSB) ကို အကျိုးပြုသည့် အော်ဂဲနစ် သို့မဟုတ် နစ်နစ်မဟုတ်သော အစိုင်အခဲ အီလက်ထရီများကို ထိရောက်စွာရရှိနိုင်သည့် လီသီယမ်သတ္တုပျော်ဝင်ရည်များကို အသုံးပြုခြင်း။အဓိကအကြောင်းအရင်းမှာ အစိုင်အခဲအီလက်ထရွန်းသည် မူလအရည်အီလက်ထရောနစ်နှင့် အမြှေးပါးကို အစားထိုးပါက ဘေးကင်းမှု၊ တစ်ခုတည်းသောစွမ်းအင်သိပ်သည်းမှုနှင့် ဘက်ထရီ၏သက်တမ်းကို သိသိသာသာ မြှင့်တင်ပေးနိုင်သောကြောင့်ဖြစ်သည်။ထို့နောက်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် ကွဲပြားသောပစ္စည်းများဖြင့် အစိုင်အခဲ အီလက်ထရွန်းများ၏ သုတေသနတိုးတက်မှုကို အဓိကအားဖြင့် အကျဉ်းချုပ်ဖော်ပြပါသည်။

inorganic အစိုင်အခဲ electrolytes

Inorganic solid electrolytes ကို စီးပွားဖြစ်လျှပ်စစ်ဓာတု စွမ်းအင်သိုလှောင်သည့် ကိရိယာများတွင် အသုံးပြုထားပြီး၊ အချို့သော အပူချိန်မြင့်သည့် အားပြန်သွင်းနိုင်သော ဘက်ထရီများဖြစ်သည့် Na-S၊ Na-NiCl2 ဘက္ထရီများနှင့် မူလ Li-I2 ဘက်ထရီများ ကဲ့သို့ပင်။2019 ခုနှစ်တွင် Hitachi Zosen (Japan) သည် အာကာသထဲတွင် အသုံးပြုရန် 140 mAh ဘက်ထရီကို သရုပ်ပြခဲ့ပြီး International Space Station (ISS) တွင် စမ်းသပ်ခဲ့သည်။ဤဘက်ထရီသည် sulfide electrolyte နှင့် အခြားသော ထုတ်ဖော်မထားသော ဘက်ထရီ အစိတ်အပိုင်းများဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားပြီး -40 ကြား လည်ပတ်နိုင်ခြင်း၊°C နှင့် 100°C. 2021 ခုနှစ်တွင် ကုမ္ပဏီသည် စွမ်းရည်မြင့် 1,000 mAh ဘက်ထရီကို မိတ်ဆက်ခဲ့သည်။Hitachi Zosen သည် ပုံမှန်ပတ်ဝန်းကျင်တွင် လည်ပတ်နေသော အာကာသနှင့် စက်မှုလုပ်ငန်းသုံးပစ္စည်းများကဲ့သို့သော ကြမ်းတမ်းသောပတ်ဝန်းကျင်အတွက် ခိုင်မာသောဘက်ထရီများ လိုအပ်ကြောင်း မြင်သည်။ကုမ္ပဏီသည် 2025 ခုနှစ်တွင် ဘက်ထရီစွမ်းရည်ကို နှစ်ဆတိုးရန် စီစဉ်ထားသည်။ သို့သော် ယခုအချိန်အထိ လျှပ်စစ်ကားများတွင် အသုံးပြုနိုင်သည့် all-solid-state ဘက်ထရီ ထုတ်ကုန်တစ်ခုမျှ မရှိသေးပါ။

အော်ဂဲနစ် semi-အစိုင်အခဲနှင့် အစိုင်အခဲ အီလက်ထရောနစ်များ

အော်ဂဲနစ်အစိုင်အခဲအီလက်ထရောနစ်အမျိုးအစားတွင် ပြင်သစ်နိုင်ငံမှ Bolloré သည် ဂျယ်အမျိုးအစား PVDF-HFP အီလက်ထရောနစ်နှင့် ဂျယ်လ်အမျိုးအစား PEO အီလက်ထရိုရိုက်တို့ကို အောင်မြင်စွာရောင်းချနိုင်ခဲ့သည်။ကုမ္ပဏီသည် ဤဘက်ထရီနည်းပညာကို လျှပ်စစ်ကားများတွင် အသုံးချရန်အတွက် မြောက်အမေရိက၊ ဥရောပနှင့် အာရှတို့တွင် ကားမျှဝေရေး စမ်းသပ်ပရိုဂရမ်များကို စတင်လုပ်ဆောင်ခဲ့ပြီးဖြစ်သော်လည်း ဤပိုလီမာဘက်ထရီအား ခရီးသည်တင်ကားများတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် ကျင့်သုံးခဲ့ဖူးခြင်းမရှိပေ။၎င်းတို့၏ ညံ့ဖျင်းသော စီးပွားဖြစ် မွေးစားခြင်းကို အထောက်အကူဖြစ်စေသော အချက်တစ်ခုမှာ ၎င်းတို့ကို အပူချိန်အတော်လေးမြင့်သောနေရာတွင်သာ အသုံးပြုနိုင်သည် (50)°C မှ 80 အထိ°ဂ) နှင့် low voltage ranges များ။ယခုအခါ အဆိုပါဘက်ထရီများကို မြို့တွင်းဘတ်စ်ကားများကဲ့သို့ လုပ်ငန်းသုံးယာဉ်များတွင် အသုံးပြုလျက်ရှိသည်။အခန်းအပူချိန်တွင် သန့်စင်သော အစိုင်အခဲပေါ်လီမာ အီလက်ထရီများနှင့် အလုပ်လုပ်သည့်ကိစ္စများ မရှိပါ (ဆိုလိုသည်မှာ၊ 25 ဝန်းကျင်°ဂ)။

တစ်ပိုင်းအခဲအမျိုးအစားတွင် ဆားပျော်ဝင်မှုအရောအနှောများကဲ့သို့သော အလွန်ပျစ်သောလျှပ်ကူးပစ္စည်း၊ စံ 1 mol/L ထက် ဆားပါဝင်မှုပိုမိုမြင့်မားသော အီလက်ထရိုလစ်ပျော်ရည်၊ ပြင်းအား သို့မဟုတ် ရွှဲလွန်မှတ်များ 4 mol/L အထိမြင့်မားသည်။စုစည်းထားသော အီလက်ထရွန်းအရောအနှောများနှင့် စိုးရိမ်ပူပန်မှုမှာ ဖလိုရင်းထည့်ထားသော ဆားများ၏ မြင့်မားသောပါဝင်မှုဖြစ်ပြီး၊ ယင်းသည် လစ်သီယမ်ပါဝင်မှုနှင့် ထိုကဲ့သို့သော အီလက်ထရွန်းများ၏ ပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာ သက်ရောက်မှုများကိုလည်း မေးခွန်းထုတ်စရာဖြစ်သည်။အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် အရွယ်ရောက်ပြီးသော ထုတ်ကုန်တစ်ခု၏ စီးပွားဖြစ်ထုတ်လုပ်ခြင်းသည် ပြီးပြည့်စုံသော ဘဝသံသရာကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာရန် လိုအပ်သောကြောင့် ဖြစ်သည်။ပြင်ဆင်ထားသော semi-solid electrolytes များအတွက် ကုန်ကြမ်းများသည် လျှပ်စစ်ကားများနှင့် ပိုမိုလွယ်ကူစွာ ပေါင်းစည်းနိုင်ရန် ရိုးရှင်းပြီး အလွယ်တကူရရှိနိုင်ရန် လိုအပ်ပါသည်။

Hybrid electrolytes

ရောစပ်အီလက်ထရိုလစ်ဟုလည်းသိကြသော စပ်လျှပ်ထရိုလစ်များကို ရေ၏/အော်ဂဲနစ်ပျော်ဝင်စေသော ဟိုက်ဘရစ်အီလက်ထရောနစ်များပေါ်တွင် အခြေခံ၍ သို့မဟုတ် အစိုင်အခဲလျှပ်ထရိုလိုင်တစ်ခုသို့ ရေမဟုတ်သောအရည်လျှပ်ထရိုက်ဖြေရှင်းချက်ကို ပေါင်းထည့်ခြင်းဖြင့် အစိုင်အခဲအီလက်ထရိုရိုက်များ၏ ထုတ်လုပ်နိုင်မှုနှင့် အတိုင်းအတာနှင့် ထုပ်ပိုးမှုနည်းပညာဆိုင်ရာလိုအပ်ချက်များကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားနိုင်ပါသည်။သို့ရာတွင်၊ ထိုကဲ့သို့သော ပေါင်းစပ် အီလက်ထရောနစ်များသည် သုတေသနအဆင့်တွင် ရှိနေဆဲဖြစ်ပြီး စီးပွားဖြစ်ဥပမာများ မရှိပါ။

Electrolytes ၏စီးပွားရေးဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအတွက်ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန်

အစိုင်အခဲအီလက်ထရိုလစ်များ၏ အကြီးမားဆုံးအားသာချက်များမှာ ဘေးကင်းလုံခြုံပြီး တာရှည်လည်ပတ်မှုသက်တမ်း၊ သို့သော် အစားထိုးအရည် သို့မဟုတ် အစိုင်အခဲ အီလက်ထရောနစ်များကို အကဲဖြတ်ရာတွင် အောက်ပါအချက်များကို ဂရုတစိုက်ထည့်သွင်းစဉ်းစားသင့်သည်-

• အစိုင်အခဲ electrolyte ၏ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်နှင့်စနစ်ဒီဇိုင်း။ဓာတ်ခွဲခန်းဘက်ထရီများတွင် ပုံမှန်အားဖြင့် လျှပ်ကူးပစ္စည်း၏တစ်ဖက်တွင် ရာနှင့်ချီသော အထူရှိသော အီလက်ထရွန်အမှုန်အမွှားများ ပါဝင်ပါသည်။ဤသေးငယ်သော အစိုင်အခဲဆဲလ်များသည် ကြီးမားသောဆဲလ်များ (10 မှ 100Ah) အတွက် လိုအပ်သော စွမ်းဆောင်ရည်ကို ကိုယ်စားမပြုပါ။ စွမ်းဆောင်ရည် 10~100Ah သည် လက်ရှိပါဝါဘက်ထရီများအတွက် လိုအပ်သော အနိမ့်ဆုံးသတ်မှတ်ချက်ဖြစ်သောကြောင့် ဖြစ်သည်။
• Solid electrolyte သည် diaphragm ၏ အခန်းကဏ္ဍကိုလည်း အစားထိုးသည်။၎င်း၏အလေးချိန်နှင့် အထူသည် PP/PE diaphragm ထက် ပိုကြီးသောကြောင့် အလေးချိန်သိပ်သည်းဆရရှိရန် ချိန်ညှိရပါမည်။≥350Wh/kgနှင့် စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆ≥900Wh/L သည် ၎င်း၏ စီးပွားဖြစ်မှုကို အဟန့်အတား မဖြစ်စေရန်။

ဘက်ထရီသည် အမြဲတမ်း အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ အန္တရာယ်ကင်းသည်။အစိုင်အခဲ အီလက်ထရောနစ်များသည် အရည်များထက် ပိုလုံခြုံသော်လည်း၊ မီးလောင်လွယ်ခြင်း မရှိစေရပါ။အချို့သော ပိုလီမာများနှင့် အင်အော်ဂဲနစ် အီလက်ထရောနစ်များသည် အောက်ဆီဂျင် သို့မဟုတ် ရေနှင့် တုံ့ပြန်နိုင်ပြီး မီးနှင့် ပေါက်ကွဲခြင်းကိုလည်း အန္တရာယ်ဖြစ်စေသည့် အပူနှင့် အဆိပ်ဓာတ်ငွေ့များကို ထုတ်ပေးသည်။ဆဲလ်တစ်ခုတည်းအပြင် ပလတ်စတစ်များ၊ အိတ်များနှင့် ထုပ်ပိုးပစ္စည်းများသည် ထိန်းချုပ်၍မရသော လောင်ကျွမ်းမှုကို ဖြစ်စေနိုင်သည်။ထို့ကြောင့် နောက်ဆုံးတွင် လုံး၀၊ စနစ်အဆင့် ဘေးကင်းရေး စမ်းသပ်မှုတစ်ခု လိုအပ်ပါသည်။