Жер бетіндегі ең маңызды металдардың бірі - мыс. Онсыз біз шамдарды жағу немесе теледидар көру сияқты әдеттегідей нәрселерді жасай алмаймыз. Мыс - компьютерлердің жұмыс істеуін қамтамасыз ететін артериялар. Біз мыссыз көліктерде жүре алмас едік. Телекоммуникациялар тоқтап қалар еді. Ал литий-ионды батареялар онсыз мүлдем жұмыс істемес еді.
Литий-ионды батареялар электр зарядын жасау үшін мыс және алюминий сияқты металдарды пайдаланады. Әрбір литий-ионды батареяда графит анод, металл оксидінің катоды бар және сепаратормен қорғалған электролиттерді пайдаланады. Батареяны зарядтау литий иондарының электролиттерден өтуіне және қосылым арқылы жіберілген электрондармен бірге графит анодында жиналуына әкеледі. Батареяны розеткадан ажырату иондарды келген жерлеріне қайтарады және электрондарды тізбек арқылы өтуге мәжбүр етеді, бұл электр тогын тудырады. Барлық литий иондары мен электрондар катодқа оралғаннан кейін батарея заряды таусылады.
Сонымен, мыс литий-ионды батареяларда қандай рөл атқарады? Анодты жасау кезінде графит мыспен балқытылады. Мыс тотығуға төзімді, бұл бір элементтің электрондары екінші элементке жоғалатын химиялық процесс. Бұл коррозияны тудырады. Тотығу химиялық зат пен оттегі элементпен әрекеттескенде орын алады, мысалы, темірдің сумен және оттегімен жанасуы тотты қалай тудырады. Мыс коррозияға төзімді.
Мыс фольганегізінен литий-ионды батареяларда қолданылады, себебі оның өлшеміне ешқандай шектеулер жоқ. Сіз оны қалағаныңызша ұзын және жұқа етіп ала аласыз. Мыс өзінің табиғаты бойынша қуатты ток жинағыш болып табылады, бірақ сонымен қатар токтың үлкен және біркелкі дисперсиясын қамтамасыз етеді.
Мыс фольгасының екі түрі бар: илектелген және электролиттік. Кәдімгі илектелген мыс фольгасы кез келген қолөнер мен дизайн үшін қолданылады. Ол илектеу түйреуіштерімен басу кезінде жылу енгізу процесі арқылы жасалады. Технологияда қолдануға болатын электролиттік мыс фольгасын жасау сәл күрделірек. Ол жоғары сапалы мысты қышқылда ерітуден басталады. Бұл электролиттік қаптау деп аталатын процесс арқылы мысқа қосуға болатын мыс электролитін жасайды. Бұл процесте электр зарядталған айналмалы барабандардағы мыс фольгасына мыс электролитін қосу үшін электр энергиясы қолданылады.
Мыс фольгасының кемшіліктері жоқ емес. Мыс фольгасы деформациялануы мүмкін. Егер бұл орын алса, энергия жинау мен дисперсияға үлкен әсер етуі мүмкін. Сонымен қатар, мыс фольгасына электромагниттік сигналдар, микротолқынды энергия және қатты қызу сияқты сыртқы көздер әсер етуі мүмкін. Бұл факторлар мыс фольгасының дұрыс жұмыс істеу қабілетін баяулатуы немесе тіпті бұзуы мүмкін. Сілтілер мен басқа қышқылдар мыс фольгасының тиімділігін коррозияға ұшыратуы мүмкін. Сондықтан, мысалы, компанияларCIVENМеталдар мыс фольгасынан жасалған өнімдердің алуан түрін жасайды.
Олар жылу мен басқа да кедергі түрлеріне қарсы тұратын қорғалған мыс фольгаға ие. Олар баспа схемалары (БС) және икемді схемалар (БС) сияқты белгілі бір өнімдерге арналған мыс фольга жасайды. Әрине, олар литий-ионды батареяларға арналған мыс фольга жасайды.
Литий-ионды батареялар, әсіресе автомобильдерде, Tesla шығаратын индукциялық қозғалтқыштарды қуаттандыратындықтан, қалыпты жағдайға айналуда. Индукциялық қозғалтқыштардың қозғалмалы бөліктері аз және олардың өнімділігі жоғары. Сол кезде қолжетімді болмаған қуат талаптарына байланысты индукциялық қозғалтқыштар қолжетімсіз болып саналды. Tesla мұны өздерінің литий-ионды батарея ұяшықтарымен жүзеге асыра алды. Әрбір ұяшық жеке литий-ионды батареялардан тұрады, олардың барлығында мыс фольга бар.
Мыс фольгасына сұраныс айтарлықтай жоғары деңгейге жетті. Мыс фольга нарығы 2019 жылы 7 миллиард доллардан астам АҚШ долларын құрады және 2026 жылы 8 миллиард доллардан астам АҚШ долларын құрайды деп күтілуде. Бұл автомобиль өнеркәсібіндегі ішкі жану қозғалтқыштарынан литий-ионды батареяларға көшуге уәде беретін өзгерістерге байланысты. Дегенмен, компьютерлер мен басқа да электроника мыс фольганы пайдаланатындықтан, автомобильдер ғана зардап шекпейді. Бұл тек бағаның ... екеніне кепілдік береді.мыс фольгаалдағы онжылдықта да өсе береді.
Литий-ионды батареялар алғаш рет 1976 жылы патенттелді, ал олар 1991 жылы коммерциялық тұрғыдан жаппай өндірілді. Кейінгі жылдары литий-ионды батареялар танымал бола бастады және айтарлықтай жақсарды. Автокөліктерде қолданылуын ескере отырып, оларды қайта зарядталатын және тиімдірек болғандықтан, жанғыш энергияға тәуелді әлемде басқа да қолданыстар табады деп айтуға болады. Литий-ионды батареялар - энергияның болашағы, бірақ мыс фольгасыз олар ештеңе емес.
Жарияланған уақыты: 2022 жылғы 25 тамыз