Il-batteriji tal-litju, sors indispensabbli ta 'enerġija fil-ħajja tagħna ta' kuljum, huma kullimkien minn telefowns ċellulari u laptops għal karozzi elettriċi. Imma qatt ħsibt għaliex ġewwa batterija tal-litju, fojl tal-aluminju jintuża bħala l-kollettur tal-kurrent tal-elettrodu pożittiv, filwaqt li l-fojl tar-ram jintuża bħala l-kollettur tal-kurrent tal-elettrodu negattiv? Ir-raġuni wara dan hija kemm interessanti kif ukoll xjentifika.
Nibdew bil-konduttività. Ir-ram u l-aluminju huma t-tnejn materjali tal-metall b'konduttività elettrika eċċellenti u huma relattivament affordabbli. Fi ħdan batterija tal-litju, il-kompitu ewlieni tal-kolletturi tal-kurrent pożittiv u negattiv huwa li tittrasferixxi b'mod effiċjenti l-enerġija elettrika kkonvertita mill-enerġija kimika. Il-fojl tal-aluminju tar-ram sar naturalment l-ewwel għażla minħabba l-konduttività eċċellenti u l-prezz moderat tiegħu.
L-istabbiltà hija wkoll fattur importanti fl-għażla tar-ram u l-fojl tal-aluminju. L-aluminju faċilment jifforma film ta 'ossidu dens fl-arja. Dan il-film mhux biss jipprevjeni aktar ossidazzjoni tal-aluminju, iżda jipprovdi wkoll saff ta 'protezzjoni għall-aluminju fl-elettrolit. Ir-ram, min-naħa l-oħra, huwa pjuttost stabbli fl-arja niexfa. Din l-istabbiltà tiżgura li l-fojl tal-aluminju tar-ram jista 'jaħdem b'mod stabbli għal żmien twil ġewwa l-batterija tal-litju.
Imma dak li huwa interessanti huwa li l-potenzjal tal-elettrodi pożittivi u negattivi tal-batteriji tal-litju jiddetermina l-kombinazzjoni speċjali ta 'fojl tal-aluminju għall-elettrodu pożittiv u fojl tar-ram għall-elettrodu negattiv. Il-potenzjal tal-elettrodu pożittiv huwa għoli, u jekk il-fojl tar-ram jintuża hawn, il-fojl tar-ram jiġi ossidizzat faċilment. Il-potenzjal ta 'ossidazzjoni ta' l-aluminju huwa għoli, u l-film ta 'ossidu fuq il-wiċċ tiegħu għandu effett protettiv tajjeb fuq l-aluminju intern. Għalhekk, l-użu ta 'fojl tal-aluminju fuq l-elettrodu pożittiv huwa għażla aktar xierqa.
L-aluminju tal-metall għandu reattività estremament għolja mal-litju u faċilment jifforma komposti interstizjali, li jikkunsmaw ammont kbir ta 'litju u jeqirdu l-istruttura tal-aluminju. B'kuntrast, ir-ram għandu biss kapaċità żgħira ta 'inserzjoni tal-litju waqt l-iċċarġjar u l-ħatt tal-batterija, u jista' jżomm struttura stabbli u proprjetajiet elettrokimiċi, għalhekk huwa aktar adattat bħala kollettur tal-kurrent għall-elettrodu negattiv.
Ta 'min isemmi li bl-iżvilupp kontinwu tat-teknoloġija tal-batterija tal-litju, il-ħxuna tar-ram u l-fojl tal-aluminju titnaqqas ukoll kontinwament. Minn 16um fil-jiem bikrija sa 10um jew saħansitra 8um illum, it-tnaqqis fil-ħxuna mhux biss inaqqas il-piż u l-volum tal-batterija, iżda jżid ukoll id-densità tal-enerġija tal-batterija. Fl-istess ħin, il-ħruxija tal-wiċċ tal-kollettur kurrenti għandha wkoll impatt importanti fuq il-prestazzjoni tal-batterija. L-istruttura tal-wiċċ asimmetrika tista 'twassal għal asimetrija fir-reżistenza tal-kuntatt tal-kisi u inkonsistenza fis-saħħa tat-twaħħil, u b'hekk taffettwa l-ħajja taċ-ċiklu tal-batterija.
L-emerġenza ta 'batteriji tal-jone tas-sodju ġabet għażliet ġodda għall-materjali tal-kolletturi attwali. B'differenza mill-batteriji tal-jone tal-litju, il-fojl tal-aluminju jista 'jintuża kemm għall-kolletturi tal-kurrent pożittiv kif ukoll negattiv tal-batteriji tal-jone tas-sodju. Dan għaliex l-aluminju u s-sodju ma jgħaddux minn reazzjonijiet ta 'liga f'potenzjal baxx. Din l-iskoperta mhux biss tnaqqas l-ispiża tal-produzzjoni tal-batteriji tal-jone tas-sodju, iżda tipprovdi wkoll possibbiltajiet ġodda għall-iżvilupp futur tagħhom.
L-għażla tal-fojl tal-aluminju għall-elettrodu pożittiv u l-fojl tar-ram għall-elettrodu negattiv tal-batteriji tal-litju mhix aċċidentali, iżda l-aħjar kombinazzjoni li ġiet murija xjentifikament u ttestjata fil-prattika. Din il-kombinazzjoni mhux biss tiżgura t-tħaddim effiċjenti u stabbli tal-batteriji tal-litju, iżda tipprovdi wkoll qawwa kontinwa għal diversi apparati elettroniċi fil-ħajja tagħna ta 'kuljum.