Батерей нь төхөөрөмжид холбогдох үед цахилгаан энерги болж хувирдаг химийн потенциал энергийг хадгалдаг. Энэ энерги нь атом ба молекулуудын хоорондох химийн холбоонд батерейг хэлхээг дуусгаж цэнэггүй болж эхлэх хүртэл идэвхгүй хэвээр байна.
Батерейны энергийн хос шинж чанар
Батерей нь эрчим хүчний хоёр төлөвийн хооронд гайхалтай өөрчлөлтөөр ажилладаг. Хадгалах явцад энерги нь батерейны электрод ба электролитийн молекулын бүтцэд -бүжиглэгдсэн химийн потенциал хэлбэрээр оршдог. Төхөөрөмжийг тэжээхийн тулд зайг холбоход энэ хадгалсан химийн энерги нь цахилгаан химийн урвалаар цахилгаан энерги болж хувирдаг.
Энэхүү хос шинж чанар нь батерейг бусад эрчим хүчний эх үүсвэрээс ялгаж өгдөг. Тасралтгүй цахилгааны урсгалыг дамжуулдаг цахилгаан залгуур эсвэл шаталтаар энерги ялгаруулдаг түлшээс ялгаатай нь батерей нь химийн болон цахилгааны аль алиныг нь холбодог. Зайны материал дахь химийн холбоо нь энергийг тогтвортой, -ашиглахад бэлэн{3}}хэлбэрээр гадаад хэлхээ нь хувиргах процессыг эхлүүлэх хүртэл хадгалдаг.
Энэхүү хувиргалт нь батерейны электродууд дээр исэлдэх{0}}багасгах (улаан исэлдэх) урвалаар явагддаг. Сөрөг электрод (анод) дээр исэлдэлт нь электронуудыг ялгаруулдаг. Эдгээр электронууд таны төхөөрөмжийн хэлхээгээр урсаж, ажил гүйцэтгэдэг. Үүний зэрэгцээ, эерэг электрод (катод) дээр бууруулах урвалууд нь эдгээр электронуудыг хүлээн авч, мөчлөгийг дуусгадаг. Энэ процессын туршид ионууд цэнэгийн тэнцвэрийг хадгалахын тулд зайны электролитээр дамждаг.
Батерей дахь химийн потенциал энергийн тухай ойлголт
Химийн потенциал энерги нь молекулын холбоонд хуримтлагдсан энерги-нэгдлүүдийн атомуудыг хамтад нь байлгадаг хүчийг илэрхийлдэг. Батерейны хувьд энэхүү энерги хадгалах механизм нь бусад танил болсон химийн эрчим хүчний системүүдтэй зэрэгцдэг. Бензиний молекулууд нь шаталтын хөдөлгүүрийг механик энерги болгон хувиргадаг химийн энергийг хадгалдаг. Мод нь шатах нь дулаан болж хувирдаг химийн холбоог агуулдаг. Батерей нь ижил төстэй зарчмыг баримталдаг боловч маш чухал ялгаа нь: химийн энергийг шаталт болон механик зуучлагчгүйгээр шууд цахилгаан болгон хувиргадаг.
Зайны тодорхой химийн нэгдлүүд нь түүний эрчим хүчний багтаамж, хүчдэлийг тодорхойлдог. Жишээлбэл, литийн{1}}ионы батерейнууд нь бал чулуу болон лити агуулсан нэгдлүүдийн хооронд шилжих лити ионуудаар дамжуулан энерги хуримтлуулдаг. Хар тугалга{4}}хүчлийн батерейнууд нь хар тугалга, хар тугалгын давхар исэл, хүхрийн хүчлийн хоорондох урвалд тулгуурладаг. Хими бүр өөрийн химийн бондын хүч чадал, урвуу чанарт тулгуурлан эрчим хүч хадгалах тодорхой шинж чанаруудыг санал болгодог.
Эрчим хүчний нягтрал-батерей нь жинтэйгээ харьцуулахад хэр их энерги хуримтлуулах- нь түүний материалын химийн боломжоос шууд хамаарна. Эрчим хүчний яамны судалгаагаар 2010 оноос хойш литийн ион батерейны нэг кг тутамд эрчим хүчний нөөцөө гурав дахин нэмэгдүүлсэн нь гол төлөв электродуудад хэрэглэгддэг химийн найрлага, бүтцийг оновчтой болгосны үр дүнд бараг гурав дахин нэмэгдсэн байна.
Химийн потенциал энергийн тогтвортой байдал нь батерейг онцгой хадгалах төхөөрөмж болгодог. Утас (кинетик энерги) эсвэл шахсан агаар (механик боломжит энерги) дамжин урсдаг цахилгаанаас ялгаатай нь батерей дахь химийн холбоо нь эрчим хүчийг хамгийн бага алдагдалтайгаар удаан хугацаанд хадгалж чаддаг. Орчин үеийн лити ион батерейнууд ажиллахгүй байх үед сард ердөө 1-2% цэнэгээ алддаг нь химийн холбоо нь эрчим хүчийг хэр үр дүнтэй хадгалдагийг гэрчилж байна.
Эрчим хүч хувиргах үйл явц: Химийн бодисоос цахилгаан хүртэл
Химийн энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргах нь нарийн бүжиглэсэн атомын хөдөлгөөнийг агуулдаг. Та утасныхаа асаах товчийг дарах эсвэл машиныхаа гал асаах үед зайны доторхи химийн урвалын шатлалыг үүсгэдэг цахилгаан хэлхээг дуусгадаг.
Өөрчлөлт дараах байдлаар өрнөнө.
Анод дээр (сөрөг терминал), исэлдэлтийн урвал нь электродын материал дахь атомуудаас электронуудыг салгана. Лити-ионы батерейны хувьд графит анод дахь литийн атомууд электронуудаа суллаж, эерэг цэнэгтэй литийн ионууд болдог. Энэхүү электрон ялгарал нь терминал дахь сөрөг цэнэгийг нэмэгдүүлдэг.
Гадаад хэлхээгээр, эдгээр чөлөөлөгдсөн электронууд эерэг терминал руу урсаж, таны төхөөрөмжөөр дамжиж, замд нь тэжээл өгдөг. Энэхүү электрон урсгал нь таны ухаалаг утас, зөөврийн компьютер эсвэл цахилгаан тээврийн хэрэгслийг ажиллуулдаг цахилгаан гүйдлийг бүрдүүлдэг.
Батерейны дотор, лити ионууд нь шингэн эсвэл гель электролитээр дамжин анодоос катод руу шилждэг. Электролит нь ионы хурдны замын үүрэг гүйцэтгэж, электрон урсгалыг хааж-электронуудыг таны төхөөрөмжөөр дамжин өнгөрөх гадаад замыг нэвтрүүлэхэд хүргэдэг.
Катод дээр (эерэг терминал), катодын материал нь гадаад хэлхээнээс ирж буй электронуудыг хүлээн авснаар бууралтын урвал явагдана. Үүний зэрэгцээ электролитээр дамжин ирж буй литийн ионууд эдгээр электронуудтай нэгдэж, цахилгаан химийн эргэлтийг дуусгадаг.
Энэ үйл явц нь хэлхээ хаалттай, электродууд дээр реактив материалууд байгаа тохиолдолд үргэлжилнэ. Шүлтлэг батерейны-ихэвчлэн 1.5V буюу литийн-ионы хувьд нэг эс бүрт 3.7V- үйлдвэрлэсэн хүчдэл нь анод ба катодын материалын химийн потенциалын ялгаанаас хамаарна.
Үйл явцыг буцаах: Цэнэглэдэг батерей
Цэнэглэдэг батерей нь урвуу өөрчлөлтийг идэвхжүүлдэг. Утасныхаа цэнэглэгчийг залгах үед та химийн урвалыг урагшлуулдаг гадны цахилгаан энерги зарцуулдаг. Анод руу шахагдсан электронууд нь анхны химийн нэгдлүүдийг сэргээж, батерейны химийн потенциал энергийг сэргээдэг. Цэнэглэдэг батерейг нэг удаагийн-ашиглалтын төрлөөс ялгаж салгах чадвар нь цэнэглэгдэх- бүрд батерейны хүчин чадлыг аажмаар бууруулдаг бага зэргийн эргэлт буцалтгүй өөрчлөлтүүдийг оруулдаг.
Цэнэглэх явцад эдгээр урвал яагаад бүрэн буцдаггүйг ойлгох нь идэвхтэй судалгааны талбар хэвээр байгааг MIT-ийн эрдэмтэд тэмдэглэж байна. Утасны батерей яагаад эцэст нь хүчин чадлаа алдаж, электродын бүтэц, электролитийн химийн найрлагад бага зэрэг өөрчлөлт- хэдэн зуун мөчлөгт хуримтлагддагийг бүрэн бус эргэлт буцалтгүй тайлбарладаг.
Төрөл бүрийн батерей ба тэдгээрийн химийн эрчим хүчний системүүд
Батерейны химийн найрлага нь маш олон янз байдаг бөгөөд тус бүр нь ашигласан химийн урвалаас хамааран тодорхой давуу талуудыг санал болгодог.
Литиум{0}}Ион батерей
Эдгээр давамгайлсан цэнэглэдэг батерейнууд нь лити агуулсан хоёр нэгдлүүдийн хооронд литийн-ионы шилжилт хөдөлгөөнөөр эрчим хүч хуримтлуулдаг. Тэдний өндөр эрчим хүчний нягтрал-ихэвчлэн нэг кг тутамд 150-250 ватт-цаг нь зөөврийн электрон хэрэгсэл болон цахилгаан машинд тохиромжтой. Химийн энерги нь хоёр электрод дээр урвуу литийг оруулах урвалд оршдог.
Хар тугалга{0}}хүчиллэг батерей
1859 онд үүссэн хар тугалга, хар тугалгын давхар исэл, хүхрийн хүчлийн хоорондох урвалаар дамжуулан эрчим хүч хуримтлуулдаг. Цэнэглэх явцад хоёр электрод хоёулаа хар тугалганы сульфат болж хувирдаг бол хүхрийн хүчил шингэлдэг. Цэнэглэх нь эдгээр урвалыг эргүүлж, анхны материалыг сэргээдэг. Лити-ион батерейг бодвол-хүнд, бага эрчим хүч-хамгийн найдвартай хими, хямд өртөг нь автомашины эхлэлийн хэрэглээнд ноёрхлоо хадгалсаар байна.
Шүлтлэг батерей
Нэг удаагийн{0}}шүлтлэг батерей нь шүлтлэг электролит дэх цайр болон манганы давхар ислийн урвалыг ашигладаг. Цайрын исэлдэлт болон манганы давхар ислийн бууралтад хуримтлагдсан химийн энерги нь-бага ус зайлуулах{3}}төхөөрөмжүүдэд найдвартай, удаан ажиллах хүчийг хангадаг. Тэдний химийн найрлага нь хурдан өөрчлөгддөггүй тул дахин цэнэглэхэд тохиромжгүй болгодог.
Шинээр гарч ирж буй хими
Эрчим хүчний хуримтлалд хувьсгал хийж чадах батерейны шинэ химийн талаар судалгаа хийсээр байна. Хатуу{1}}батарейнууд нь шингэн электролитийг хатуу материалаар сольж, эрчим хүчний нягтралыг гурав дахин нэмэгдүүлж, аюулгүй байдлыг сайжруулдаг. Литиум{3}}хүхрийн батерейнууд нь онолын хувьд илүү өндөр эрчим хүчний нягтыг амлаж байна. Эдгээр дэвшил нь илүү хөнгөн, аюулгүй савлагаатай илүү их энерги хуримтлуулах химийн системийг олоход чиглэдэг.
Химийн энерги яагаад батерейг практик болгодог вэ?
Химийн энергийн хуримтлалыг сонгох нь дур зоргоороо биш-энэ нь өвөрмөц практик давуу талуудыг санал болгодог:
Эрчим хүчний нягтрал: Химийн холбоо нь их хэмжээний энергийг авсаархан хэмжээ болгон цуглуулдаг. Лити{1}}ион батерейнууд нь 150-250 Втц/кг хүчин чадалтай бөгөөд энэ нь нисдэг дугуй (5-130 Втц/кг) эсвэл бүр шахсан агаарын систем гэх мэт механик хадгалах аргуудаас хамаагүй илүү юм.
Хадгалах хугацаа: Химийн потенциал энерги удаан хугацаанд тогтвортой байна. Конденсаторын цахилгаан цэнэг хэдхэн цагийн дотор урсаж алга болдогоос ялгаатай нь батерейны хими нь хамгийн бага цэнэггүй-болон хэдэн сар эсвэл жилийн турш эрчим хүчийг хадгалдаг.
Зөөврийн чадвар: Батерейны материалын хатуу эсвэл хагас-хүчтэй байдал нь зөөврийн хүчийг идэвхжүүлдэг. Та цахилгаан станц эсвэл салхин сэнсийг амархан авч явах боломжгүй, гэхдээ батерейнд агуулагдах химийн энерги нь таны хэрэгцээтэй газарт очдог.
Хяналттай хувилбар: Батерей дахь химийн урвалууд зохицуулагдах хурдаар явагддаг бөгөөд энэ нь тогтвортой цахилгаан гаралтыг хангадаг. Электролит ба электродын загвар нь химийн энерги нь цахилгаанд хэр хурдан хувирч, аюултай хурдан ялгарахаас сэргийлдэг.
Өргөтгөх чадвар: Батерейны систем нь сонсголын аппаратыг тэжээх жижиг товчлуурын эсүүдээс эхлээд асар том сүлжээ-хадгалах байгууламжууд хүртэл масштабтай. Үүнтэй ижил үндсэн хими нь энэ бүх хүрээг хамардаг бөгөөд энергийн хүчин чадал нь зөвхөн реактив материалын тоо хэмжээгээр тодорхойлогддог.
Эрчим хүчний тэнцвэр: Орж байгаа зүйл гарч ирэх ёстой
Зайны энергийг хадгалах нь термодинамикийн хуулийг дагаж мөрддөг. Таны гаргаж буй цахилгаан эрчим хүч цэнэглэх явцад хуримтлагдсан химийн энергиэс хэтэрч болохгүй{1}}үнэндээ энэ нь зайлшгүй алдагдлын улмаас үргэлж бага байдаг.
Цэнэглэх, цэнэглэх үр ашиг нь орчин үеийн лити-ион батерейны хувьд ихэвчлэн 80{1}}95% хооронд хэлбэлздэг. "Алга болсон" энерги алга болдоггүй; Энэ нь янз бүрийн механизмаар дулаан болж хувирдаг:
Электродууд болон гүйдлийн коллекторуудын эсэргүүцэл нь зарим энергийг дулаан болгон тараадаг
Электролитоор дамжин ионы хөдөлгөөн нь үрэлттэй тулгардаг бөгөөд дулааны энерги үүсгэдэг
Гаж урвал-хүсээгүй химийн процессууд-бага хэмжээний эрчим хүч зарцуулдаг
Лити оруулах явцад электродын материалын бүтцийн өөрчлөлт нь энергийг шингээдэг
Энэ үр ашгийг харгалзан үзэх нь сүлжээний{0}}хүчний эрчим хүчний хуримтлал зэрэгт чухал ач холбогдолтой. Нарны эрчим хүчийг шөнийн цагаар хадгалах байгууламж нь хадгалах циклд 5-20% эрчим хүчний алдагдлыг тооцох ёстой. Үүссэн дулаан нь том батерейны суурилуулалт, цахилгаан тээврийн хэрэгслийн дулааны удирдлагын системийг шаарддаг.
Үндсэн энергийн хувирал хэвээр байна: цахилгаан энерги → химийн потенциал энерги (цэнэглэх үед) → цахилгаан энерги (цэнэглэх үед). Ямар ч батерей нь эрчим хүч үүсгэдэг; Энэ нь зөвхөн химийн урвалаар дамжуулан хадгалж, ялгаруулдаг.
Зайны энергийг хэмжих: Үндсэн үзүүлэлтүүд
Хэд хэдэн техникийн үзүүлэлтүүд нь батерейны эрчим хүчний шинж чанарыг тодорхойлдог:
Хүчин чадал(ам-цаг эсвэл Ах-аар хэмжсэн) нь батерейны нийлүүлж чадах нийт цэнэгийг илэрхийлнэ. 2000mAh утасны батерей нь онолын хувьд нэг цагийн турш 2 ампер, дөрвөн цагийн турш 0.5 амперийн хүчийг өгөх боломжтой.
Эрчим хүчний агууламж(ватт-цаг буюу Втц-ээр хэмжсэн) нь батерейны хийж чадах нийт ажлыг илэрхийлнэ. Үүнийг хүчин чадлыг хүчдэлээр үржүүлэх замаар тооцоолно уу: 3.7V, 2000mAh батерей нь 7.4 Wh энерги агуулдаг.
Эрчим хүчний нягтрал(Wh/kg эсвэл Wh/L) нь өгөгдсөн масс эсвэл эзэлхүүнд хэр их энерги байгааг тодорхойлдог. Өндөр эрчим хүчний нягтрал нь цахилгаан тээврийн хэрэгсэл болон зөөврийн электроникийн хувьд чухал ач холбогдолтой хөнгөн, жижиг багцад- илүү их хүч зарцуулна гэсэн үг.
Эрчим хүчний нягтрал(Вт/кг) нь батерей нь хуримтлагдсан эрчим хүчээ хэр хурдан хүргэж болохыг харуулдаг. Эрчим хүчний өндөр нягтрал нь цахилгаан хэрэгсэл эсвэл цахилгаан тээврийн хэрэгслийн хурдатгал гэх мэт эрчим хүчийг хурдан гаргах шаардлагатай програмуудад чухал ач холбогдолтой.
Амьдралын мөчлөгБатерейны хүчин чадал мэдэгдэхүйц буурахаас өмнө -цэнэглэх хугацаа хэр удаан үргэлжлэхийг хэмждэг. Энэ үзүүлэлт нь дахин цэнэглэх үед химийн урвал хэр сайн урвуу болохтой шууд холбоотой.
Батерейны энергийн талаархи нийтлэг буруу ойлголт
Буруу ойлголт: Батерей нь цахилгааныг хуримтлуулдагБодит байдал: Батерей нь химийн энергийг хуримтлуулж, хэрэгцээний дагуу цахилгаан үүсгэдэг. Цахилгаан гэдэг нь электронуудын урсгал юм-та урсаж буй усаа хадгалахаас илүү урсаж буй гүйдлийг "хадгалж" чадахгүй. Батерей нь энергийг химийн хэлбэрээр хадгалж, шаардлагатай үед цахилгаан гүйдэл болгон гаргадаг.
Буруу ойлголт: Бүх батерейнууд адилхан ажилладагБодит байдал: Батерейны янз бүрийн химийн бодисууд өөр өөр химийн урвалуудыг ашигладаг. Лити{1}}ион батерейны энерги хадгалах механизм нь хар тугалга{2}}хүчил ба шүлтлэг батерейгаас үндсэндээ ялгаатай боловч бүгд химийн болон цахилгаан энергийг хувиргах үндсэн зарчмыг баримталдаг.
Төөрөгдөл: Цахилгаан гүйдэл алдагдсанаас батерейнууд хүчин чадлаа алддагБодит байдал: Хүчин чадлын доройтол нь электродын материал болон электролитийн химийн найрлага дахь эргэлт буцалтгүй өөрчлөлтөөс үүдэлтэй. Давтан ион оруулах, зайлуулах нь болор бүтцийг аажмаар өөрчилж, шинэ химийн нэгдлүүд үүсч, электролит нь бага зэрэг задардаг. Эдгээр хуримтлагдсан өөрчлөлтүүд нь буцах боломжтой химийн энергийн хуримтлалын хэмжээг бууруулдаг.
Буруу ойлголт: Хүйтэн температур нь батерейг шавхдагБодит байдал: Бага температур нь батерейнаас эрчим хүчийг зайлуулдаггүй. Үүний оронд тэд энерги хувиргалтыг хариуцдаг химийн урвалыг удаашруулдаг. Эрчим хүч нь хадгалагдан үлддэг боловч хүйтэнд хариу үйлдэл нь удаашралтай явагддаг тул зай нь бага эрчим хүч өгдөг.
Химийн энергийн хуримтлалын ирээдүй
Судлаачид химийн шинэ системийг нээж, одоо байгаа системийг оновчтой болгохын хэрээр батерейны технологи хөгжсөөр байна. Хэд хэдэн бүтээн байгуулалтууд нь батерейнууд химийн энергийг хэрхэн хуримтлуулж, дамжуулах чадварыг сайжруулахыг амлаж байна:
Хатуу{0}}батарейшингэн электролитийг хатуу материалаар сольж, илүү их энерги хуримтлуулах литийн металлын анодыг ашиглах боломжтой. Анхны загварууд нь 400 Втц/кг{2}}бараг хоёр дахин гүйдэлтэй литийн-ионы технологид ойртож буй эрчим хүчний нягтралыг харуулж байна.
Цахиурын анодуудердийн бал чулуун анодтой харьцуулахад лити{0}}ионы багтаамжийг 20-40%-иар нэмэгдүүлэх боломжтой. Цахиур нь илүү их литийн ионуудыг багтааж, химийн нэмэлт энергийг ижил хэмжээгээр хадгалдаг.
Дэвшилтэт электролитуудшинэ уусгагч болон нэмэлтүүдийг ашиглах нь батерейг илүү өргөн температурын хязгаарт ажиллахын зэрэгцээ химийн{0}}цахилгаан{1}} хувиргахад өндөр үр ашигтай ажиллах боломжийг олгоно.
Литиум{0}}хүхрийн химихүхрийн өндөр эрчим хүч хадгалах хүчин чадлыг ашиглан 500 Вт/кг-аас дээш эрчим хүчний онолын нягтыг санал болгодог. Унадаг дугуй унах үед хүхрийн уусгасантай холбоотой техникийн бэрхшээлүүд одоогоор арилжааны боломжийг хязгаарлаж байна.
Натрийн{0}}ион батерейжин багатай суурин хадгалах-литийн системээс боломжит хувилбараар хангана. Натрийн элбэг дэлбэг байдал, хямд өртөг нь химийн эрчим хүчний томоохон нөөцийг-ардчилах боломжтой.
Эдгээр дэвшилтүүд нь нийтлэг зорилготой: илүү их химийн потенциал энергийг илүү хөнгөн, аюулгүй, урт-үйлчилгээтэй багц болгон нийлүүлэхийн зэрэгцээ цахилгаан эрчим хүч болгон хувиргах үр ашгийг дээшлүүлэх.
Байнга асуудаг асуултууд
Зайны энерги нь химийн эсвэл цахилгаан уу?
Батерей нь химийн потенциал энергийг хуримтлуулж, цэнэггүй болох үед цахилгаан энерги болгон хувиргадаг. Хадгалах үед энерги нь атомуудын хоорондын холбоонд химийн потенциал хэлбэрээр оршдог. Зөвхөн идэвхтэй цэнэгийн үед энэ химийн энерги нь хэлхээгээр урсаж буй цахилгаан энерги болдог.
Та батерейнд хуримтлагдсан энергийг нэмэгдүүлж чадах уу?
Та батерейны төлөвлөсөн хүчин чадлаас хэтэрч эрчим хүч нэмж чадахгүй-энэ нь электрод дахь химийн материалын тоо хэмжээ, төрлөөр тодорхойлогддог. Батерейг "хэт цэнэглэх" оролдлого нь материалыг гэмтээж, аюулгүй байдалд аюул учруулж болзошгүй хариу үйлдэл үзүүлдэг. Гэсэн хэдий ч судлаачид ижил хэмжээгээр илүү их энерги хуримтлуулдаг шинэ батерейны химийн бодисуудыг байнга хөгжүүлдэг.
Цэнэглэх эсвэл цэнэглэх үед батерей яагаад дулаардаг вэ?
Химийн болон цахилгаан хэлбэрүүдийн хооронд энергийг хувиргах химийн урвалууд нь төгс үр дүнтэй байдаггүй. Ионы хөдөлгөөн, электрон урсгалыг эсэргүүцэх чадвар, түүнчлэн бага зэргийн гаж урвалууд нь зарим энергийг дулаан болгон хувиргадаг. Хурдан цэнэглэх эсвэл цэнэглэх нь эдгээр процессыг хурдасгаж, илүү их дулааныг үүсгэдэг.
Химийн энергийг зайнд хэр удаан хадгалах вэ?
Орчин үеийн батерейнууд аажмаар өөрөө цэнэглэгдэх-болон хэдэн жилийн турш эрчим хүчээ хадгалах боломжтой. Шүлтлэг батерей нь таван жил хадгалсны дараа 85{4}}90%-ийн багтаамжаа хадгалдаг. Литиум{5}}ион батерейнууд-сар бүр ойролцоогоор 1-2% цэнэггүй болдог. Батерейны материалын химийн тогтвортой байдал нь хадгалах хугацааг тодорхойлдог - илүү тогтвортой химийн холбоо нь эрчим хүчийг удаан хадгалдаг.
Эцсийн бодол
Химийн потенциал энерги нь батерейг хүн төрөлхтний эрчим хүч хадгалах хамгийн уян хатан шийдлүүдийн нэг болгодог. Энэхүү эрчим хүчний хэлбэр нь орчин үеийн соёл иргэншил улам бүр хамааралтай тогтвортой, зөөврийн, өргөтгөх боломжтой хүчийг өгдөг. Таны халаасанд байгаа утаснаас авахуулаад манай замд явж байгаа цахилгаан машин, сэргээгдэх эрчим хүчийг тэнцвэржүүлдэг-хүлжээний суурилуулалт- бүгдээрээ химийн салбарт эрчим хүчээ аюулгүйгээр хадгалах, хэрэгцээний дагуу ялгаруулах чадварт тулгуурладаг.
Зайны химийн тасралтгүй хувьсал нь илүү үр ашигтай эрчим хүчний хадгалалтыг амлаж байна. Судлаачид химийн шинэ системийн түгжээг нээж, одоо байгаа системийг боловсронгуй болгохын хэрээр батерейнууд илүү их энергийг жижиг, хөнгөн, аюулгүй савлагаатай болгох болно. Батерейнууд нь үндсэндээ химийн энергийн төхөөрөмж-цахилгаан бус- гэдгийг ойлгох нь улам бүр цахилгаанжсан ертөнцийг бий болгохын тулд тэдгээрийн боломж, хязгаарлалтыг хоёуланг нь ойлгоход тусалдаг.
Гол арга хэмжээ
Батерейны дэлгүүрхимийн потенциал энергитэдгээрийн электродын материал ба электролитийн молекулын холбоонд
Энэ химийн энергицахилгаан энерги болгон хувиргадагбатерей нь төхөөрөмжийг тэжээх үед цахилгаан химийн урвалаар
Зайны өөр өөр химийн бодисууд (литийн-ион, хар тугалга{1}}хүчил, шүлтлэг) нь өөр өөр химийн урвалуудыг ашигладаг боловч энерги хувиргах үндсэн зарчмыг баримталдаг.
Химийн энергийн хуримтлал нь давуу талтайэрчим хүчний өндөр нягтрал, урт -тогтвортой байдал, базөөврийн байдал
Батерейны үр ашиг нь 80{1}}95% хооронд хэлбэлздэг бөгөөд химийн цахилгаан хувиргалтуудын үед алдагдсан энерги дулаан болж хувирдаг.
Санал болгож буй дотоод холбоосын боломжууд
Батерейнууд цаг хугацааны явцад хэрхэн мууддаг вэ (батерейны ашиглалтын хугацаа ба засвар үйлчилгээ)
Батерейны химийн харьцуулалт (литийн-ион ба хар тугалга-хүчил ба шүлтлэг)
Батерейны аюулгүй байдал ба дулааны менежмент
Цахилгаан машины аккумуляторын технологи
Эрчим хүч хадгалах сүлжээний-масштаб шийдэл
Батерейны дахин боловсруулалт ба тогтвортой байдал