ផ្ទៃខាងក្រោយ

នៅឆ្នាំ 1800 រូបវិទូជនជាតិអ៊ីតាលី A. Volta បានសាងសង់គំនរវ៉ុលតាកដែលបានបើកការចាប់ផ្តើមនៃថ្មជាក់ស្តែងហើយបានពិពណ៌នាជាលើកដំបូងអំពីសារៈសំខាន់នៃអេឡិចត្រូលីតនៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកថាមពលគីមី។ អេឡិចត្រូលីតអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថាជាស្រទាប់អ៊ីសូឡង់អេឡិចត្រូនិច និងអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងទម្រង់ជារាវ ឬរឹង បញ្ចូលរវាងអេឡិចត្រូតអវិជ្ជមាន និងវិជ្ជមាន។ បច្ចុប្បន្ននេះ អេឡិចត្រូលីតទំនើបបំផុតត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការរំលាយអំបិលលីចូមរឹង (ឧទាហរណ៍ LiPF6) នៅក្នុងសារធាតុរំលាយកាបូនសរីរាង្គដែលមិនមានជាតិទឹក (ឧទាហរណ៍ EC និង DMC)។ យោងតាមទម្រង់ និងការរចនាកោសិកាទូទៅ អេឡិចត្រូលីតជាធម្មតាមានពី 8% ទៅ 15% នៃទំងន់កោសិកា។ អ្វី'ច្រើនទៀត ភាពងាយឆេះរបស់វា និងជួរសីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការដ៏ល្អប្រសើរនៃ -10°C ទៅ 60°C យ៉ាងខ្លាំងរារាំងការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងបន្ថែមទៀតនៃដង់ស៊ីតេថាមពលថ្ម និងសុវត្ថិភាព។ ដូច្នេះ ការបង្កើតអេឡិចត្រូលីតប្រកបដោយភាពច្នៃប្រឌិតត្រូវបានចាត់ទុកថាជាកត្តាសំខាន់សម្រាប់ការអភិវឌ្ឍនៃថ្មជំនាន់ក្រោយ។

អ្នកស្រាវជ្រាវក៏កំពុងធ្វើការដើម្បីបង្កើតប្រព័ន្ធអេឡិចត្រូលីតផ្សេងៗគ្នាផងដែរ។ ឧទាហរណ៍ ការប្រើប្រាស់សារធាតុរំលាយ fluorinated ដែលអាចសម្រេចបាននូវប្រសិទ្ធភាពនៃការជិះកង់លោហធាតុលីចូម អេឡិចត្រូលីតរឹងសរីរាង្គ ឬអសរីរាង្គ ដែលផ្តល់អត្ថប្រយោជន៍ដល់ឧស្សាហកម្មយានយន្ត និង "អាគុយរដ្ឋរឹង" (SSB) ។ មូលហេតុចម្បងគឺថា ប្រសិនបើអេឡិចត្រូលីតរឹងជំនួសអេឡិចត្រូលីតរាវដើម និងដ្យាក្រាម សុវត្ថិភាព ដង់ស៊ីតេថាមពលតែមួយ និងអាយុកាលរបស់ថ្មអាចប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំង។ បន្ទាប់មក យើងសង្ខេបជាចម្បងអំពីដំណើរការស្រាវជ្រាវនៃអេឡិចត្រូលីតរឹងជាមួយនឹងវត្ថុធាតុផ្សេងៗគ្នា។

អេឡិចត្រូលីតរឹងអសរីរាង្គ

អេឡិចត្រូលីតរឹងអសរីរាង្គត្រូវបានប្រើប្រាស់នៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកថាមពលគីមីពាណិជ្ជកម្ម ដូចជាអាគុយដែលអាចសាកបានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់មួយចំនួន Na-S, ថ្ម Na-NiCl2 និងថ្ម Li-I2 បឋម។ ត្រលប់មកវិញក្នុងឆ្នាំ 2019 ក្រុមហ៊ុន Hitachi Zosen (ប្រទេសជប៉ុន) បានបង្ហាញនូវថាមពលថ្ម 140 mAh សម្រាប់ប្រើប្រាស់ក្នុងលំហ និងសាកល្បងនៅលើស្ថានីយ៍អវកាសអន្តរជាតិ (ISS)។ ថ្មនេះត្រូវបានផ្សំឡើងដោយអេឡិចត្រូលីតស៊ុលហ្វីត និងសមាសធាតុថ្មដែលមិនបង្ហាញឱ្យដឹងផ្សេងទៀត ដោយអាចដំណើរការបានរវាង -40°C និង 100°គ. នៅឆ្នាំ 2021 ក្រុមហ៊ុនកំពុងដាក់បង្ហាញនូវថ្មរឹងដែលមានសមត្ថភាពខ្ពស់ជាង 1,000 mAh។ ក្រុមហ៊ុន Hitachi Zosen មើលឃើញពីតម្រូវការសម្រាប់ថ្មរឹងសម្រាប់បរិស្ថានដ៏អាក្រក់ដូចជាលំហ និងឧបករណ៍ឧស្សាហកម្មដែលដំណើរការក្នុងបរិយាកាសធម្មតា។ ក្រុមហ៊ុនគ្រោងនឹងបង្កើនសមត្ថភាពថ្មទ្វេដងនៅឆ្នាំ 2025។ ប៉ុន្តែរហូតមកដល់ពេលនេះមិនមានផលិតផលថ្មដែលប្រើក្នុងរដ្ឋទាំងអស់ដែលអាចប្រើក្នុងរថយន្តអគ្គិសនីបានទេ។

អេឡិចត្រូលីតពាក់កណ្តាលរឹងនិងរឹងសរីរាង្គ

នៅក្នុងប្រភេទអេឡិចត្រូលីតរឹងសរីរាង្គ Bolloré របស់ប្រទេសបារាំងបានធ្វើពាណិជ្ជកម្មដោយជោគជ័យនូវអេឡិចត្រូលីត PVDF-HFP ប្រភេទជែល និងអេឡិចត្រូលីត PEO ប្រភេទជែល។ ក្រុមហ៊ុនក៏បានដាក់ឱ្យដំណើរការកម្មវិធីសាកល្បងចែករំលែករថយន្តនៅអាមេរិកខាងជើង អឺរ៉ុប និងអាស៊ី ដើម្បីអនុវត្តបច្ចេកវិទ្យាថ្មនេះចំពោះរថយន្តអគ្គិសនី ប៉ុន្តែថ្មប៉ូលីមែរនេះមិនដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងរថយន្តដឹកអ្នកដំណើរនោះទេ។ កត្តា​មួយ​ដែល​រួម​ចំណែក​ដល់​ការ​ស្មុំ​កូន​ពាណិជ្ជកម្ម​មិន​ល្អ​របស់​ពួក​គេ​គឺ​ថា​ពួកវា​អាច​ប្រើ​បាន​តែ​នៅ​សីតុណ្ហភាព​ខ្ពស់​ប៉ុណ្ណោះ (50°C ដល់ 80°គ) និងជួរវ៉ុលទាប។ ឥឡូវនេះ ថ្មទាំងនេះកំពុងត្រូវបានប្រើប្រាស់នៅក្នុងរថយន្តពាណិជ្ជកម្ម ដូចជារថយន្តក្រុងមួយចំនួន។ មិនមានករណីនៃការធ្វើការជាមួយថ្មអេឡិចត្រូលីតវត្ថុធាតុ polymer រឹងសុទ្ធនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ (ឧទាហរណ៍ប្រហែល 25°គ).

ប្រភេទ semisolid រួមមានអេឡិចត្រូលីតដែលមានជាតិ viscous ខ្ពស់ ដូចជាល្បាយអំបិល ដំណោះស្រាយអេឡិចត្រូលីតដែលមានកំហាប់អំបិលខ្ពស់ជាងស្តង់ដារ 1 mol/L ជាមួយនឹងកំហាប់ ឬចំណុចតិត្ថិភាពខ្ពស់រហូតដល់ 4 mol/L ។ ការព្រួយបារម្ភជាមួយល្បាយអេឡិចត្រូលីតប្រមូលផ្តុំគឺជាមាតិកាខ្ពស់នៃអំបិល fluorinated ដែលបង្កើតជាសំណួរអំពីមាតិកាលីចូម និងផលប៉ះពាល់បរិស្ថាននៃអេឡិចត្រូលីតបែបនេះ។ នេះដោយសារតែការធ្វើពាណិជ្ជកម្មនៃផលិតផលចាស់ទុំទាមទារឱ្យមានការវិភាគវដ្តជីវិតដ៏ទូលំទូលាយ។ ហើយ​វត្ថុធាតុដើម​សម្រាប់​អេឡិចត្រូលីត​ពាក់កណ្តាល​រឹង​ដែល​បាន​រៀបចំ​ក៏​ត្រូវ​មាន​លក្ខណៈ​សាមញ្ញ និង​ងាយ​ស្រួល​ក្នុងការ​ដាក់បញ្ចូល​ទៅក្នុង​យានជំនិះ​អគ្គិសនី​កាន់តែ​ងាយស្រួល។

អេឡិចត្រូលីតកូនកាត់

អេឡិចត្រូលីតកូនកាត់ ដែលគេស្គាល់ថាជាអេឡិចត្រូលីតចម្រុះ អាចត្រូវបានកែប្រែដោយផ្អែកលើអេឡិចត្រូលីតកូនកាត់នៃសារធាតុរំលាយ/សរីរាង្គ ឬដោយបន្ថែមដំណោះស្រាយអេឡិចត្រូលីតរាវដែលមិនមានជាតិទឹកទៅក្នុងអេឡិចត្រូលីតរឹង ដោយពិចារណាលើការផលិត និងលទ្ធភាពធ្វើមាត្រដ្ឋាននៃអេឡិចត្រូលីតរឹង និងតម្រូវការសម្រាប់បច្ចេកវិទ្យាជង់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អេឡិចត្រូលីតកូនកាត់បែបនេះនៅតែស្ថិតក្នុងដំណាក់កាលស្រាវជ្រាវ ហើយមិនមានឧទាហរណ៍ពាណិជ្ជកម្មទេ។

ការពិចារណាសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍពាណិជ្ជកម្មនៃអេឡិចត្រូលីត

គុណសម្បត្តិដ៏អស្ចារ្យបំផុតនៃអេឡិចត្រូលីតរឹងគឺសុវត្ថិភាពខ្ពស់ និងជីវិតវដ្តវែង ប៉ុន្តែចំណុចខាងក្រោមគួរត្រូវបានពិចារណាដោយប្រុងប្រយ័ត្ននៅពេលវាយតម្លៃវត្ថុរាវជំនួស ឬអេឡិចត្រូលីតរឹង៖

• ដំណើរការផលិត និងការរចនាប្រព័ន្ធនៃអេឡិចត្រូលីតរឹង។ ថ្មរង្វាស់មន្ទីរពិសោធន៍ ជាធម្មតាមានភាគល្អិតអេឡិចត្រូលីតរឹង ដែលមានកម្រាស់រាប់រយមីក្រូន ដែលស្រោបនៅម្ខាងនៃអេឡិចត្រូត។ កោសិការឹងតូចៗទាំងនេះមិនតំណាងឱ្យដំណើរការដែលត្រូវការសម្រាប់កោសិកាធំ (10 ទៅ 100Ah) ដោយសារសមត្ថភាព 10 ~ 100Ah គឺជាការបញ្ជាក់អប្បបរមាដែលត្រូវការសម្រាប់ថ្មថាមពលបច្ចុប្បន្ន។
• អេឡិចត្រូលីតរឹងក៏ជំនួសតួនាទីរបស់ diaphragm ផងដែរ។ ដោយសារទម្ងន់ និងកម្រាស់របស់វាធំជាង PP/PE diaphragm វាត្រូវតែត្រូវបានកែតម្រូវដើម្បីសម្រេចបាននូវដង់ស៊ីតេទំងន់≥350Wh / គីឡូក្រាមនិងដង់ស៊ីតេថាមពល≥900Wh/លីត្រ ដើម្បីជៀសវាងការរារាំងការធ្វើពាណិជ្ជកម្មរបស់ខ្លួន។

ថ្មតែងតែជាហានិភ័យសុវត្ថិភាពដល់កម្រិតខ្លះ។ អេឡិចត្រូលីតរឹង ទោះបីជាវាមានសុវត្ថិភាពជាងវត្ថុរាវក៏ដោយ មិនចាំបាច់មិនងាយឆេះទេ។ សារធាតុប៉ូលីម៊ែរ និងអេឡិចត្រូលីតអសរីរាង្គខ្លះអាចប្រតិកម្មជាមួយអុកស៊ីហ្សែន ឬទឹក បង្កើតកំដៅ និងឧស្ម័នពុល ដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់ដល់អគ្គីភ័យ និងផ្ទុះផងដែរ។ បន្ថែមពីលើកោសិកាតែមួយ ផ្លាស្ទិច ករណី និងសម្ភារៈវេចខ្ចប់អាចបណ្តាលឱ្យឆេះដែលមិនអាចគ្រប់គ្រងបាន។ ដូច្នេះនៅទីបំផុត ការធ្វើតេស្តសុវត្ថិភាពកម្រិតប្រព័ន្ធគឺចាំបាច់។