कई आम बैटरी प्रौद्योगिकियों की विशेषताओं का विश्लेषण

कई आम बैटरी प्रौद्योगिकियों की विशेषताओं का विश्लेषण

NiCd और धातु हाइड्राइड बैटरी

निकल ऑक्साइड या निकल हाइड्रॉक्साइड सकारात्मक इलेक्ट्रोड है, पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड या सोडियम हाइड्रॉक्साइड इलेक्ट्रोलाइट है, और कैडमियम या धातु हाइड्राइड नकारात्मक इलेक्ट्रोड है। धातु हाइड्राइड बैटरी 1980 के दशक के अंत में हाइड्रोजन-अवशोषित मिश्र धातुओं और हाइड्रोजन-रिलीजिंग प्रतिक्रियाओं के इलेक्ट्रोकेमिकल उत्क्रमण से विकसित की गई थी। यह छोटी माध्यमिक बैटरी का प्रमुख उत्पाद है।

लिथियम आयन बैटरी

बैटरी की सक्रिय सामग्री के रूप में लिथियम धातु लिथियम या लिथियम यौगिक को लिथियम आयन बैटरी कहा जाता है, जिसे प्राथमिक लिथियम आयन बैटरी और माध्यमिक लिथियम आयन बैटरी में विभाजित किया जाता है।

बैटरी जो लिथियम-आयन इंटरकैलेशन और कार्बन डेटा के डी-इंटरकैलेशन को सक्षम करती हैं, वे शुद्ध लिथियम को नकारात्मक इलेक्ट्रोड के रूप में बदल सकती हैं, लिथियम यौगिकों को सकारात्मक इलेक्ट्रोड के रूप में, और इलेक्ट्रोलाइट के रूप में मिश्रित इलेक्ट्रोलाइट्स।

लिथियम-आयन बैटरी के सकारात्मक इलेक्ट्रोड का डेटा आमतौर पर लिथियम के सक्रिय यौगिक से बना होता है, जबकि नकारात्मक इलेक्ट्रोड एक विशेष आणविक संरचना के साथ कार्बन होता है। सकारात्मक डेटा का एक सामान्य महत्वपूर्ण घटक LiCoO2 है। चार्ज करते समय, बैटरी के उत्तरी और दक्षिणी ध्रुवों पर संभावित लिथियम आयनों को छोड़ने के लिए सकारात्मक इलेक्ट्रोड में यौगिकों को मजबूर करता है, और नकारात्मक इलेक्ट्रोड अणु एक स्तरित संरचना में कार्बन में इंटरकैलेट करते हैं। निर्वहन के दौरान, लिथियम आयन स्तरित कार्बन से अलग हो जाते हैं और सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए यौगिकों के साथ फिर से जुड़ते हैं। लिथियम आयनों का आंदोलन एक विद्युत प्रवाह का उत्पादन करता है।

यद्यपि रासायनिक प्रतिक्रिया का सिद्धांत बहुत सरल है, वास्तविक औद्योगिक उत्पादन में, कई व्यावहारिक मुद्दों पर विचार किया जाना चाहिए: सकारात्मक इलेक्ट्रोड का डेटा बार-बार चार्ज गतिविधियों का पालन करने के लिए योज्य होना चाहिए, और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के डेटा में आणविक संरचना डिजाइन स्तर पर अधिक लिथियम आयन होने चाहिए; सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच भरे इलेक्ट्रोलाइट, स्थिरता के अलावा, बैटरी के प्रतिरोध को कम करने के लिए उत्कृष्ट विद्युत चालकता भी है।

हालांकि लिथियम-आयन बैटरी का थोड़ा याद प्रभाव होता है, फिर भी बार-बार चार्ज करने के बाद उनकी क्षमता में गिरावट आएगी, मुख्य रूप से सकारात्मक और नकारात्मक डेटा में परिवर्तन के कारण। आणविक स्तर पर, सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड पर लिथियम आयनों की गुहा संरचना धीरे-धीरे ढह जाती है और प्लग करती है। रासायनिक दृष्टिकोण से, यह सकारात्मक इलेक्ट्रोड और नकारात्मक इलेक्ट्रोड का डेटा सक्रिय passivation है, और द्वितीयक प्रतिक्रिया अन्य यौगिकों को स्थिर करने के लिए प्रकट होती है। भौतिक स्थितियां भी हैं, जैसे कि सकारात्मक इलेक्ट्रोड डेटा की क्रमिक स्ट्रिपिंग, जो अंततः बैटरी में लिथियम आयनों की संख्या को कम करती है, जिससे यह चार्ज और डिस्चार्ज के दौरान स्वतंत्र रूप से स्थानांतरित हो सकता है।

ओवरचार्जिंग और डिस्चार्ज लिथियम-आयन बैटरी के इलेक्ट्रोड को स्थायी नुकसान पहुंचा सकता है। एक आणविक स्तर से, यह सहजता से समझा जा सकता है कि एनोड कार्बन उत्सर्जन लिथियम आयनों की अत्यधिक रिहाई का कारण बनेगा और उनकी परत संरचना में गिरावट आएगी। ओवरचार्जिंग बहुत अधिक डाल देगा लिथियम आयन कैथोड कार्बन की संरचना में कठोर हो जाते हैं, और कुछ लिथियम आयनों को अब जारी नहीं किया जा सकता है। यही कारण है कि लिथियम-आयन बैटरी आमतौर पर चार्ज और डिस्चार्ज नियंत्रण सर्किट से सुसज्जित होती हैं।

ईंधन सेल

एक उपकरण जो ईंधन (जैसे हाइड्रोजन या हाइड्रोजन युक्त ईंधन) और एक ऑक्सीडेंट (जैसे हवा में शुद्ध ऑक्सीजन या ऑक्सीजन) का उपयोग सीधे बिजली उत्पन्न करने के लिए कनेक्ट करने के लिए करता है। इसमें उच्च दक्षता की विशेषताएं हैं, 40% से अधिक की इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रिया रूपांतरण दर, और कोई प्रदूषण नहीं है।

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