Ένα από τα πιο βασικά μέταλλα στον πλανήτη είναι ο χαλκός. Χωρίς αυτό, δεν είμαστε σε θέση να κάνουμε τα πράγματα που θεωρούμε δεδομένο, όπως η ενεργοποίηση των φώτων ή η παρακολούθηση τηλεόρασης. Ο χαλκός είναι οι αρτηρίες που κάνουν τη λειτουργία των υπολογιστών. Δεν θα μπορούσαμε να ταξιδέψουμε σε αυτοκίνητα χωρίς χαλκό. Οι τηλεπικοινωνίες θα σταματήσουν να πεθάνουν. Και οι μπαταρίες ιόντων λιθίου δεν θα λειτουργούσαν καθόλου χωρίς αυτό.
Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου χρησιμοποιούν μέταλλα όπως ο χαλκός και το αλουμίνιο για να δημιουργήσουν ένα ηλεκτρικό φορτίο. Κάθε μπαταρία ιόντων λιθίου διαθέτει άνοδο γραφίτη, κάθοδο οξειδίου μετάλλου και χρησιμοποιεί ηλεκτρολύτες που προστατεύεται από έναν διαχωριστή. Η φόρτιση της μπαταρίας προκαλεί ρεύματα λιθίου μέσω των ηλεκτρολυτών και συλλέγονται στην άνοδο γραφίτη μαζί με ηλεκτρόνια που αποστέλλονται μέσω της σύνδεσης. Η αποσύνδεση της μπαταρίας στέλνει τα ιόντα πίσω όπου ήρθαν και αναγκάζουν τα ηλεκτρόνια να περάσουν από το κύκλωμα δημιουργώντας ηλεκτρική ενέργεια. Η μπαταρία θα εξαντληθεί όταν όλα τα ιόντα λιθίου και τα ηλεκτρόνια επιστρέψουν στην κάθοδο.
Λοιπόν, ποιο μέρος παίζει χαλκό με μπαταρίες ιόντων λιθίου; Ο γραφίτης συγχωνεύεται με χαλκό κατά τη δημιουργία της άνοδος. Ο χαλκός είναι ανθεκτικός στην οξείδωση, η οποία είναι μια χημική διαδικασία όπου τα ηλεκτρόνια ενός στοιχείου χάνονται σε ένα άλλο στοιχείο. Αυτό προκαλεί διάβρωση. Η οξείδωση συμβαίνει όταν ένα χημικό και οξυγόνο αλληλεπιδρούν με ένα στοιχείο, όπως το πώς ο σίδηρος έρχεται σε επαφή με το νερό και το οξυγόνο δημιουργεί σκουριά. Ο χαλκός είναι ουσιαστικά άνοσος στη διάβρωση.
Αλουμινόχαρτοχρησιμοποιείται κυρίως σε μπαταρίες ιόντων λιθίου επειδή δεν υπάρχουν περιορισμοί με το μέγεθός του. Μπορείτε να το έχετε όσο θέλετε και τόσο λεπτό όσο θέλετε. Ο χαλκός είναι από τη φύση του ένας ισχυρός σημερινός συλλέκτης, αλλά επιτρέπει επίσης μεγάλη και ίση διασπορά του ρεύματος.
Υπάρχουν δύο τύποι φύλλου χαλκού: έλασης και ηλεκτρολυτικής. Είστε βασικό τυλιγμένο φύλλο χαλκού χρησιμοποιείται για κάθε βιοτεχνία και σχέδια. Δημιουργείται μέσω μιας διαδικασίας εισαγωγής θερμότητας ενώ την πιέζει με κυλιόμενες καρφίτσες. Η δημιουργία ηλεκτρολυτικού φύλλου χαλκού είναι ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην τεχνολογία είναι λίγο πιο εμπλεκόμενη. Ξεκινά με τη διάλυση του χαλκού υψηλής ποιότητας σε οξύ. Αυτό δημιουργεί έναν ηλεκτρολύτη χαλκού που μπορεί να προστεθεί στον χαλκό μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται ηλεκτρολυτική επένδυση. Σε αυτή τη διαδικασία, η ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιείται για την προσθήκη του ηλεκτρολύτη χαλκού στο φύλλο χαλκού σε ηλεκτρικά φορτισμένα περιστρεφόμενα τύμπανα.
Το φύλλο χαλκού δεν είναι χωρίς τα ελαττώματά του. Το αλουμινόχαρτο μπορεί να στρεβλώσει. Εάν συμβεί αυτό, τότε η συλλογή ενέργειας και η διασπορά μπορούν να επηρεαστούν σημαντικά. Επιπλέον, είναι ότι το φύλλο χαλκού μπορεί να επηρεαστεί από εξωτερικές πηγές όπως ηλεκτρομαγνητικά σήματα, ενέργεια μικροκυμάτων και ακραία θερμότητα. Αυτοί οι παράγοντες μπορούν να επιβραδύνουν ή ακόμα και να καταστρέψουν την ικανότητα του χαλκού να λειτουργούν σωστά. Τα αλκάλια και άλλα οξέα μπορούν να διαβρώσουν την αποτελεσματικότητα του χαλκού. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο εταιρείες όπωςΑναποδογυρίζωΤα μέταλλα δημιουργούν μια μεγάλη ποικιλία προϊόντων από αλουμινόχαρτο.
Έχουν θωρακισμένο φύλλο χαλκού που αγωνίζεται ενάντια στη θερμότητα και άλλες μορφές παρεμβολής. Κάνουν φύλλο χαλκού για συγκεκριμένα προϊόντα, όπως πίνακες τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB) και εύκαμπτες πλακέτες κυκλωμάτων (FCBs). Φυσικά κάνουν χαλκό φύλλο για μπαταρίες ιόντων λιθίου.
Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου γίνονται όλο και περισσότερο από τον κανόνα, ειδικά με τα αυτοκίνητα, καθώς παράγουν κινητήρες επαγωγής ισχύος όπως αυτοί που παράγει οι Tesla. Οι κινητήρες επαγωγής έχουν λιγότερα κινούμενα μέρη και έχουν καλύτερη απόδοση. Οι κινητήρες επαγωγής θεωρήθηκαν ότι δεν ήταν ανέφικτες, δεδομένου ότι δεν ήταν διαθέσιμες εκείνη τη στιγμή. Η Tesla ήταν σε θέση να συμβεί αυτό με τα κύτταρα μπαταρίας ιόντων λιθίου. Κάθε κύτταρο αποτελείται από μεμονωμένες μπαταρίες ιόντων λιθίου, οι οποίες έχουν φύλλο χαλκού.
Η ζήτηση για φύλλο χαλκού έχει φτάσει σημαντικά ύψη. Η αγορά χαλκού αλουμινίου έκανε πάνω από 7 δισεκατομμύρια δολάρια Αμερικανούς το 2019 και αναμένεται να κάνει πάνω από 8 δισεκατομμύρια δολάρια Αμερικανούς το 2026. Αυτό οφείλεται σε μετατοπίσεις στην αυτοκινητοβιομηχανία που υπόσχονται να μεταβούν από μηχανές εσωτερικής καύσης σε μπαταρίες ιόντων λιθίου. Ωστόσο, τα αυτοκίνητα δεν θα είναι η μόνη βιομηχανία που επηρεάζεται ως υπολογιστές και άλλα ηλεκτρονικά χρησιμοποιούν επίσης φύλλο χαλκού. Αυτό θα εξασφαλίσει μόνο ότι η τιμή γιααλουμινόχαρτοθα συνεχίσει να αυξάνεται την επόμενη δεκαετία.
Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου ήταν αρχικά κατοχυρωμένες με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας το 1976 και θα ήταν εμπορικά μαζικές παραγόμενες το 1991. Στα χρόνια που ακολούθησαν, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου θα γινόταν πιο δημοφιλείς και θα βελτιωθούν σημαντικά. Δεδομένης της χρήσης τους σε αυτοκίνητα, είναι ασφαλές να πούμε ότι θα βρουν άλλες χρήσεις σε έναν εύφλεκτο κόσμο που εξαρτάται από την ενέργεια, καθώς είναι επαναφορτιζόμενες και πιο αποτελεσματικές. Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι το μέλλον της ενέργειας, αλλά δεν είναι τίποτα χωρίς φύλλο χαλκού.
Χρόνος δημοσίευσης: Αυγ-25-2022