කාර්ය සාධනය, පිරිවැය හෝ ආරක්ෂාව නොසලකා, ෆොසිල ශක්තිය ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමට සහ අවසානයේදී නව බලශක්ති වාහන සඳහා මාර්ගය සාක්ෂාත් කර ගැනීමට හොඳම තේරීම වන්නේ සියලුම ඝණ තත්වයේ නැවත ආරෝපණය කළ හැකි බැටරිය.
LiCoO2, LiMn2O4 සහ LiFePO4 වැනි කැතෝඩ ද්‍රව්‍යවල නව නිපැයුම්කරු ලෙස Goodenough ක්ෂේත්‍රයේ ප්‍රසිද්ධය.ලිතියම්-අයන බැටරිසහ සැබවින්ම "ලිතියම්-අයන බැටරි වල පියා" වේ.
NatureElectronics හි මෑත ලිපියක, 96 හැවිරිදි වියේ පසුවන John B. Goodenough, නැවත ආරෝපණය කළ හැකි lithium-ion බැටරිය සොයාගැනීමේ ඉතිහාසය සමාලෝචනය කර ඉදිරි මාවත පෙන්වා දෙයි.
1970 ගණන්වලදී එක්සත් ජනපදයේ තෙල් අර්බුදයක් හටගත්තේය. තෙල් ආනයනය මත අධික ලෙස යැපීම වටහා ගත් රජය සූර්ය හා සුළං බලශක්තිය දියුණු කිරීමට විශාල උත්සාහයක් ආරම්භ කළේය. සූර්ය හා සුළං බලශක්තියේ කඩින් කඩ ස්වභාවය නිසා,නැවත ආරෝපණය කළ හැකි බැටරිමෙම පුනර්ජනනීය හා පිරිසිදු බලශක්ති ප්රභවයන් ගබඩා කිරීම සඳහා අවසානයේ අවශ්ය විය.
ආපසු හැරවිය හැකි ආරෝපණය සහ විසර්ජනය සඳහා යතුර රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවේ ආපසු හැරවීමේ හැකියාවයි!
එකල, නැවත ආරෝපණය කළ නොහැකි බැටරි බොහොමයක් ලිතියම් සෘණ ඉලෙක්ට්රෝඩ සහ කාබනික ඉලෙක්ට්රෝලය භාවිතා කරන ලදී. නැවත ආරෝපණය කළ හැකි බැටරි සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා, සෑම කෙනෙකුම ලිතියම් අයන ස්ථර සංක්‍රාන්ති ලෝහ සල්ෆයිඩ් කැතෝඩ බවට ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි කාවැද්දීම මත වැඩ කිරීමට පටන් ගත්හ. ExxonMobil හි Stanley Whittingham විසින් සොයා ගන්නා ලද පරිදි, කැතෝඩ ද්‍රව්‍ය ලෙස ස්ථර TiS2 භාවිතා කරමින් අන්තර්ක්‍රියා රසායන විද්‍යාව මගින් ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ආරෝපණය සහ විසර්ජනය ලබා ගත හැකි බව සොයා ගන්නා ලදී, විසර්ජන නිෂ්පාදනය LiTiS2 වේ.
1976 දී විටින්හැම් විසින් වැඩි දියුණු කරන ලද මෙම සෛලය හොඳ ආරම්භක කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා ගත්තේය. කෙසේ වෙතත්, ආරෝපණය සහ විසර්ජනය කිරීමේ පුනරාවර්තන කිහිපයකින් පසුව, සෛලය තුළ ලිතියම් ඩෙන්ඩ්‍රයිට් සෑදී, එය සෘණ සිට ධන ඉලෙක්ට්‍රෝඩය දක්වා වර්ධනය වී, ඉලෙක්ට්රෝලය දැල්විය හැකි කෙටි පරිපථයක් නිර්මාණය කරයි. මෙම උත්සාහය නැවතත් අසාර්ථක විය!
මේ අතර, ඔක්ස්ෆර්ඩ් වෙත සංක්‍රමණය වූ ගුඩ්නොෆ්, ව්‍යුහය වෙනස් වීමට පෙර ස්ථර LiCoO2 සහ LiNiO2 කැතෝඩ ද්‍රව්‍යවලින් ලිතියම් කොපමණ ප්‍රමාණයක් ඉවත් කළ හැකිද යන්න විමර්ශනය කරමින් සිටියේය. අවසානයේදී, ඔවුන් කැතෝඩ ද්‍රව්‍ය වලින් ලිතියම් වලින් අඩකට වඩා ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි විසන්ධි කිරීම ලබා ගත්හ.
මෙම පර්යේෂණය අවසානයේ AsahiKasei හි අකිරා යෝෂිනෝට පළමුවැන්න සකස් කිරීමට මඟ පෙන්වීයනැවත ආරෝපණය කළ හැකි ලිතියම්-අයන බැටරිය: LiCoO2 ධන ඉලෙක්ට්‍රෝඩය ලෙසත් ග්‍රැෆිටික් කාබන් සෘණ ඉලෙක්ට්‍රෝඩය ලෙසත්. මෙම බැටරිය Sony හි පැරණිතම ජංගම දුරකථන වල සාර්ථකව භාවිතා කරන ලදී.
පිරිවැය අඩු කිරීම සහ ආරක්ෂාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා. ඉලෙක්ට්‍රොලයිට් ලෙස ඝණ සහිත සියලු ඝන නැවත ආරෝපණය කළ හැකි බැටරිය අනාගත සංවර්ධනය සඳහා වැදගත් දිශාවක් ලෙස පෙනේ.
1960 ගණන්වල මුල් භාගයේදී, යුරෝපීය රසායනඥයින් ලිතියම් අයන ස්ථර සංක්‍රාන්ති ලෝහ සල්ෆයිඩ් ද්‍රව්‍යවලට ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි කාවැද්දීම සඳහා ක්‍රියා කළහ. එකල, නැවත ආරෝපණය කළ හැකි බැටරි සඳහා සම්මත ඉලෙක්ට්රෝලය ප්‍රධාන වශයෙන් H2SO4 හෝ KOH වැනි ශක්තිමත් ආම්ලික සහ ක්ෂාරීය ජලීය විද්‍යුත් විච්ඡේදක විය. මක්නිසාද යත්, මෙම ජලීය විද්‍යුත් විච්ඡේදකවල H+ හොඳ විසරණයක් ඇත.
එකල වඩාත් ස්ථායී නැවත ආරෝපණය කළ හැකි බැටරි සාදන ලද්දේ කැතෝඩ ද්‍රව්‍ය ලෙස ස්ථර NiOOH සහ ඉලෙක්ට්රෝලය ලෙස ශක්තිමත් ක්ෂාරීය ජලීය විද්‍යුත් විච්ඡේදකයකි. h+ Ni(OH)2 සෑදීමට ස්ථර NiOOH කැතෝඩය තුළ ප්‍රතිවර්ත ලෙස තැන්පත් කළ හැක. ගැටළුව වූයේ ජලීය ඉලෙක්ට්රෝලය බැටරියේ වෝල්ටීයතාවය සීමා කිරීම නිසා අඩු ශක්ති ඝනත්වයක් ඇති වීමයි.
1967 දී ෆෝඩ් මෝටර් සමාගමේ ජෝසප් කුම්මර් සහ නීල්වෙබර් විසින් Na+ 300°C ට වැඩි සෙරමික් ඉලෙක්ට්‍රෝලය්වල හොඳ විසරණ ගුණ ඇති බව සොයා ගන්නා ලදී. පසුව ඔවුන් Na-S නැවත ආරෝපණය කළ හැකි බැටරියක් සොයා ගත්හ: සෘණ ඉලෙක්ට්‍රෝඩය ලෙස උණු කළ සෝඩියම් සහ ධනාත්මක ඉලෙක්ට්‍රෝඩය ලෙස කාබන් පටි සහිත උණු කළ සල්ෆර්. එහි ප්‍රතිඵලයක් වශයෙන්, ඔවුන් Na-S නැවත ආරෝපණය කළ හැකි බැටරියක් සොයා ගත්හ: සෘණ ඉලෙක්ට්‍රෝඩය ලෙස උණු කළ සෝඩියම්, ධනාත්මක ඉලෙක්ට්‍රෝඩය ලෙස කාබන් පටියක් අඩංගු උණු කළ සල්ෆර් සහ ඉලෙක්ට්රෝලය ලෙස ඝන සෙරමික්. කෙසේ වෙතත්, 300 ° C මෙහෙයුම් උෂ්ණත්වය මෙම බැටරිය වාණිජකරණය කිරීමට නොහැකි විය.
1986 දී, Goodenough විසින් NASICON භාවිතයෙන් ඩෙන්ඩ්‍රයිට් උත්පාදනයකින් තොරව සියලුම ඝණ තත්වයේ නැවත ආරෝපණය කළ හැකි ලිතියම් බැටරියක් අවබෝධ කර ගන්නා ලදී. දැනට, NASICON වැනි ඝණ-ස්ථිතික ඉලෙක්ට්රෝලය මත පදනම් වූ සියලුම ඝණ තත්වයේ නැවත ආරෝපණය කළ හැකි ලිතියම් සහ සෝඩියම් බැටරි වාණිජකරණය කර ඇත.
2015 දී, Porto විශ්ව විද්‍යාලයේ MariaHelena Braga ද ලිතියම්-අයන බැටරි වල දැනට භාවිතා කරන කාබනික ඉලෙක්ට්‍රොලයිට් හා සැසඳිය හැකි ලිතියම් සහ සෝඩියම් අයන සන්නායකතාවය සහිත පරිවාරක සිදුරු ඔක්සයිඩ් ඝන ඉලෙක්ට්රෝලය ප්‍රදර්ශනය කරන ලදී.
කෙටියෙන් කිවහොත්, කාර්ය සාධනය, පිරිවැය හෝ ආරක්ෂාව සලකා බැලීමෙන් තොරව, ෆොසිල ශක්තිය ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමට සහ අවසානයේදී නව බලශක්ති වාහන සඳහා මාර්ගය සාක්ෂාත් කර ගැනීමට හොඳම තේරීම වන්නේ සියලුම ඝණ තත්වයේ නැවත ආරෝපණය කළ හැකි බැටරිය!
පසු කාලය: අගෝස්තු-25-2022