Планетадагы эң маанилүү металлдардын бири - жез. Ансыз биз жарыкты күйгүзүү же телевизор көрүү сыяктуу кадимки нерсе катары кабыл алган нерселерди жасай албайбыз. Жез - компьютерлердин иштешин камсыз кылган артериялар. Жезсиз биз унааларда жүрө албайбыз. Телекоммуникациялар иштебей калат. Ал эми литий-иондук батареялар ансыз такыр иштебейт.
Литий-иондук батареялар электр зарядын түзүү үчүн жез жана алюминий сыяктуу металлдарды колдонушат. Ар бир литий-иондук батареяда графит аноду, металл кычкыл катоду бар жана сепаратор менен корголгон электролиттерди колдонот. Батареяны заряддоо литий иондорунун электролиттерден агып, туташуу аркылуу жөнөтүлгөн электрондор менен бирге графит анодунда чогулушуна алып келет. Батареяны сууруп алуу иондорду келген жерине кайтарып жиберет жана электрондорду чынжыр аркылуу өтүүгө мажбурлайт, бул электр энергиясын пайда кылат. Бардык литий иондору жана электрондор катодго кайтып келгенден кийин батарея түгөнөт.
Ошентип, жез литий-иондук батареяларда кандай роль ойнойт? Анодду түзүүдө графит жез менен эрийт. Жез кычкылданууга туруктуу, бул бир элементтин электрондору экинчи элементке жоголгон химиялык процесс. Бул коррозияга алып келет. Кычкылдануу химиялык зат жана кычкылтек элемент менен өз ара аракеттенишкенде болот, мисалы, темир суу жана кычкылтек менен байланышта болгондо дат пайда болгондой. Жез негизинен коррозияга туруктуу.
Жез фольганегизинен литий-иондук батареяларда колдонулат, анткени анын өлчөмүнө эч кандай чектөөлөр жок. Аны каалаганча узун жана каалаганча жука колдонсоңуз болот. Жез өзүнүн табиятынан күчтүү ток чогулткуч, бирок ал ошондой эле токтун чоң жана бирдей дисперсиясын камсыз кылат.
Жез фольгасынын эки түрү бар: оролгон жана электролиттик. Жөнөкөй оролгон жез фольга ар бир кол өнөрчүлүк жана дизайн үчүн колдонулат. Ал отоо төөнөгүчтөр менен басуу менен жылуулукту киргизүү процесси аркылуу жасалат. Электролиттик жез фольгасын технологияда колдонууга боло турган нерсе бир аз татаалыраак. Ал жогорку сапаттагы жезди кислотада эритүүдөн башталат. Бул электролиттик каптоо деп аталган процесс аркылуу жезге кошула турган жез электролитин түзөт. Бул процессте электр заряды менен заряддалган айлануучу барабандардагы жез фольгасына жез электролитин кошуу үчүн электр энергиясы колдонулат.
Жез фольгасынын кемчиликтери жок эмес. Жез фольгасы деформацияланышы мүмкүн. Эгер мындай болуп калса, анда энергиянын топтолушуна жана таралышына чоң таасирин тийгизиши мүмкүн. Андан тышкары, жез фольгасына электромагниттик сигналдар, микротолкундуу энергия жана өтө ысык сыяктуу тышкы булактар таасир этиши мүмкүн. Бул факторлор жез фольгасынын туура иштөө жөндөмүн жайлатышы же ал тургай жок кылышы мүмкүн. Щелочтор жана башка кислоталар жез фольгасынын натыйжалуулугун бузушу мүмкүн. Ошондуктан, мисалы, компанияларCIVENМеталлдар жез фольга буюмдарынын кеңири түрүн жаратат.
Алар ысыктан жана башка тоскоолдуктардан коргогон жез фольгага ээ. Алар басылган схемалык такталар (PCB) жана ийкемдүү схемалык такталар (FCB) сыяктуу белгилүү бир продукциялар үчүн жез фольга жасашат. Албетте, алар литий-иондук батареялар үчүн жез фольга жасашат.
Литий-иондук батареялар, айрыкча, автоунааларда, Tesla чыгаргандай асинхрондук кыймылдаткычтарды иштеткендиктен, барган сайын кеңири колдонулуп баратат. Асинхрондук кыймылдаткычтардын кыймылдаткыч бөлүктөрү азыраак жана алардын иштөө жөндөмдүүлүгү жогору. Ал кезде жок болгон кубаттуулук талаптарына байланыштуу асинхрондук кыймылдаткычтар жеткиликсиз деп эсептелген. Tesla муну өзүнүн литий-иондук батарея клеткалары менен ишке ашыра алган. Ар бир клетка өзүнчө литий-иондук батареялардан турат, алардын баарында жез фольга бар.
Жез фольгасына болгон суроо-талап бир топ жогорулады. Жез фольга рыногу 2019-жылы 7 миллиард доллардан ашык киреше тапкан жана 2026-жылы 8 миллиард доллардан ашык киреше табышы күтүлүүдө. Бул автомобиль өнөр жайындагы ички күйүүчү кыймылдаткычтардан литий-иондук батареяларга өтүүнү убада кылган өзгөрүүлөргө байланыштуу. Бирок, компьютерлер жана башка электроника да жез фольганы колдонгондуктан, автомобильдер гана жабыркабайт. Бул анын баасын гана камсыздайтжез фольгаалдыдагы он жылдыкта дагы өсө берет.
Литий-иондук батареялар алгач 1976-жылы патенттелген жана алар 1991-жылы коммерциялык түрдө массалык түрдө чыгарыла баштаган. Кийинки жылдары литий-иондук батареялар популярдуу болуп, бир топ жакшыртылган. Алардын автоунааларда колдонулушун эске алганда, алар кайра заряддалуучу жана натыйжалуу болгондуктан, күйүүчү энергияга көз каранды дүйнөдө башка колдонууларды табат деп ишенимдүү айтсак болот. Литий-иондук батареялар - бул энергиянын келечеги, бирок жез фольгасыз алар эч нерсе эмес.
Жарыяланган убактысы: 2022-жылдын 25-августу