Melemo ea Libetri tse Thehiloeng ho Nanotechnology
Theknoloji ea eneji e ntlafetse ka potlako lilemong tsa morao tjena, e susumetsoa ke tlhoko e ntseng e hola ea lisebelisoa tse nkehang habobebe, likoloi tsa motlakase le litsamaiso tsa polokelo ea eneji tse nchafatsoang. Har'a tlhoko ea libeteri tse tšoarellang nako e telele, tse tjhajang kapele, tse sireletsehileng le tse sireletsang tikoloho haholoanyane, mokhoa o mong o hohetse tlhokomelo e kholo: libeteri tse thehiloeng ho nanotechnology. Ha re bua ka bokhutšoanyane, nanotechnology ke boenjiniere ba thepa ka tekanyo ea nanometer (karolo e le 'ngoe ho tse limilione tse likete tsa mithara), moo thepa ea motlakase, ea lik'hemik'hale le ea mechini ea thepa e ka fetohang haholo ha e bapisoa le sebopeho sa eona sa "macro". Tšebeliso ea nanotechnology libetering e bula menyetla ea ntlafatso ea ts'ebetso eo ho leng thata ho e fihlela ka thepa e tloaelehileng.
Tse latelang ke melemo e meholo ea libeteri tse thehiloeng ho nanotechnology, hammoho le mabaka a saense le tšusumetso ea tsona bophelong ba letsatsi le letsatsi.
1. Bokgoni bo Phahameng le Botebo ba Matla
E 'ngoe ea melemo ea bohlokoa ka ho fetisisa ea nanotechnology ke bokhoni ba eona ba ho eketsa sebaka se sebetsang sa thepa ea electrode. Libetri, lik'hemik'hale tsa polokelo ea matla le ho lokolloa li etsahala holim'a libaka le li-interface tsa thepa. Ha thepa ea electrode e etsoa sebopeho sa nano—mohlala, nanoparticle, nanowire, kapa nanosheet—sebaka se fumanehang sa bokaholimo se eketseha haholo.
Ka lebaka leo, libeteri li ka boloka tjhaja e ngata ka boholo bo lekanang. Sena se fetolela ho matla a mangata, ho dumella disebediswa tse kang difouno tsa cellular, dilaptop, didrone le dikoloi tsa motlakase ho sebetsa nako e telele ntle le ho eketsa boholo ba betri haholo. Moelelong wa dikoloi tsa motlakase, matla a mangata a ka kenya letsoho ho bolelele kapa boima ba betri bo bobebe.
2. Ho tjhaja ka potlako
Nako ea ho tjhaja betri e ntse e le e 'ngoe ea litletlebo tse kholo har'a basebelisi ba lisebelisoa tse nkehang habobebe le likoloi tsa motlakase. Nanotechnology e thusa ho rarolla bothata bona ka mekhoa e 'meli e meholo: ho khutsufatsa litsela tsa ho hasana ha li-ion le ho eketsa ho tsamaisoa ha thepa.
Ho nanoscale, li-ion (mohlala, li-ion tsa lithium) li na le maeto a makhutšoanyane a ho kena le ho tsoa meahong ea li-electrode. Ho feta moo, thepa e thehiloeng ho nano e ka etsoa hore e be le porosity e sebetsang hantle le litsela tsa ho tsamaisa li-ion. Sephetho ke betri e ka sebetsanang le maqhubu a phahameng a ho tjhaja ntle le ho chesa haholo kapa ho theola ts'ebetso, ka hona e khutsufatsa linako tsa ho tjhaja.
Haeba theknoloji ena e ne e ka sebelisoa haholo, nahana ka betri ea koloi ea motlakase e ka tjhajwang hape e neng e tla hakanya phihlelo ea "seteishene sa peterole": e potlakileng, e bonolo haholoanyane, 'me e na le nako e nyane ea ho leta.
3. Bophelo ba Potoloho e Telele
Betri ha e lekanngoe feela ka bokgoni ba yona ba pele, empa hape le ka hore na e ka boloka tshebetso ya yona nako e kae kamora dipotoloho tse makgolo kapa tse dikete tsa tjhaja. Dibetri tse ngata tse tlwaelehileng di na le ho senyeha ha tshebetso hobane thepa ya electrode e a atoloha mme e a kokobela ha di-ion di kena le ho tswa (intercalation), di baka mapetso a manyane, ho senyeha ha sebopeho, kapa tahlehelo ya ho kopana ha motlakase.
Meaho e menyenyane e ka thusa ho fokotsa ditlamorao tsena. Mohlala, di-electrode tsa nanowire kapa tse nang le masoba a maholo di ka mamella diphetoho tsa bophahamo ba modumo, tsa fokotsa tshenyo ya mechini. Ho feta moo, di-nano-coatings di ka thibela dikarabelo tse ka thoko tse senyang thepa ya electrode. Motswako ona o na le bokgoni ba ho hlahisa dibetri tse nang le nako e telele ya bophelo, e leng se bolelang hore ditjeo tse tlase tsa beng le tshenyo e fokotsehileng ya betri.
4. Molemo oa Tšireletso
Polokeho e bohlokwa, haholoholo kamora diketsahalo tse ngata tsa dibetri tse chesang haholo, tse atolohang, esita le ho tshwarwa ke mollo. Dibetri tsa lithium-ion, kotsi e le nngwe ke ho thehwa ha di-dendrite (meaho e kang ya nale) hodima anode, e ka kenang ka hara karohano mme ya baka potoloho e kgutshwane ya kahare.
Nanotechnology e ka thusa ho rala thepa e thibelang ho thehwa ha dendrite kapa ho etsa hore meaho ea electrode e tsitse haholoanyane. Ho feta moo, nts'etsopele ea li-electrolyte tse thehiloeng ho nanocomposite kapa li-apartament tse matlafalitsoeng ke nanomaterial e ka ntlafatsa ho hanyetsa mocheso le ho fokotsa monyetla oa ho lutla le liketso tse sa laoleheng.
Leha sena se sa bolele hore dibetri tsohle tsa nanobetri di bolokehile ka boiketsetso, dipatlisiso di bontsha hore nanotechnology e fana ka disebediswa tse ntjha tsa ho laola mabaka a bakang ho hloleha ha betri.
5. Tshebetso e Tsitsitseng Haholoanyane Maemong a Feteletseng
Hangata libeteri li ba le ts'ebetso e fokotsehileng mochesong o batang kapa o chesang haholo. Maemong a mocheso o tlase, motsamao oa li-ion oa lieha; maemong a mocheso o phahameng, likarabelo tse ka thoko lia eketseha 'me li potlakisa ho senyeha. Lisebelisoa tsa nano li ka etsoa ka boqapi ho eketsa conductivity le ho nolofatsa ho tsamaisoa ha li-ion, ho lumella libeteri ho boloka ts'ebetso ho feta mocheso o pharaletseng.
Molemo ona o bohlokoa bakeng sa lits'ebetso tsa kantle, lits'ebetso tsa indasteri, likoloi tse sebetsang maemong a fapaneng a leholimo, le lisebelisoa bakeng sa libaka tse hole tse tobaneng le maemo a tikoloho a sa lokelang.
6. Monyetla oa ho Sebelisa Lisebelisoa tse Ling tse Tšoarellang Haholoanyane
Nanotechnology ha se feela taba ea ho etsa hore libeteri li be "matla haholoanyane," empa hape e bula menyetla ea ho nkela thepa e turang kapa e nang le mathata sebaka ka har'a ketane ea phepelo. Mohlala, lipatlisiso tsa nanotechnology li ka lumella thepa ea electrode ho etsoa ka boqapi ho tsoa mehloling e mengata kapa e bonolo ho e sebetsana, ha ka nako e ts'oanang e boloka ts'ebetso.
Ho feta moo, tshebediso ya di-nanomaterial tse itseng e ka eketsa bokgoni ba tshebediso ya thepa e sebetsang, ka hona ya fokotsa tlhoko ya thepa e tala ka bokgoni ba betri. Ka tekanyo ya diindasteri, sena se ka fokotsa kgatello ya ho ntshwa ha mehlodi mme sa kenya letsoho ho tsitseng.
7. Boholo bo Bonyenyane le Moralo o Tenyetsehang Haholo
Hobane thepa ea thepa e ka har'a nanoscale e ka laoloa, bahlahisi ba na le bokhoni ba ho etsa libeteri tse nang le mefuta e mengata ea libopeho le meaho. Nanotechnology e tšehetsa nts'etsopele ea li-electrode tse tšesaane, libeteri tse tenyetsehang, esita le libeteri tse ka kopanngoang meahong ea lisebelisoa (mohlala, lisebelisoa tse aparoang kapa li-sensor tsa Inthanete ea Lintho).
Moralo ona o tenyetsehang e tla ba molemo o moholo bakeng sa disebediswa tsa nakong e tlang tse hlokang mehlodi ya motlakase e bobebe, e mesesaane le e tsamaellanang le sebopeho.
8. Bokgoni ba Matla le Phokotso ya Khanyetso ya Kahare
Libetrieng, khanyetso ea ka hare e kenya letsoho tahlehelong ea mocheso le matla nakong ea ho tjhaja le ho ntša motlakase. Nanotechnology e thusa ho fokotsa khanyetso ea ka hare ka ho ntlafatsa khokahano ea interparticle, ho matlafatsa litsela tsa ho tsamaisa motlakase, le ho ntlafatsa li-interface tsa electrode-electrolyte. Khanyetso e tlase e bolela hore libeteri li sebetsa hantle haholo ebile li khona ho fana ka matla a phahameng ntle le ho theoha ha motlakase haholo.
Molemo ona o bohlokoa bakeng sa lits'ebetso tse hlokang matla a mangata ka nako e khuts'oane, joalo ka ho potlakisa likoloi tsa motlakase, lisebelisoa tse itseng tsa bongaka, kapa lisebelisoa tsa indasteri.
9. Ho Tšehetsa Nts'etsopele ea Matla a Nchafatsang
E 'ngoe ea liphephetso tsa mehloli ea matla a nchafatsoang joalo ka letsatsi le moea ke tlhaho ea tsona ea ho feto-fetoha ha maemo. Polokelo ea matla ke senotlolo sa ho netefatsa hore motlakase o lula o le teng ha letsatsi le likela kapa moea o ntse o foka. Libetri tse thehiloeng ho nanotechnology li na le bokhoni ba ho fana ka polokelo e sebetsang hantle le e tšoarellang le ho arabela ka potlako liphetohong tsa mojaro, ho nolofalletsa ho kopanngoa hamolemo ha matla a nchafatsoang ho gridi ea motlakase.
Ka mantsoe a mang, melemo ea libeteri tsa nano ha e utluoe feela ke basebelisi ba lifono tsa selefouno kapa tsa motlakase, empa hape e na le tšusumetso tsamaisong ea matla ea naha.
Liphephetso tse Ntseng li Setse
Ho sa tsotellehe tšepiso ea bona, libeteri tse thehiloeng ho nanotechnology li ntse li tobana le liphephetso: litšenyehelo tse tsitsitseng tsa tlhahiso ea nanomaterial, mathata a itseng a polokeho ka mefuta e meng ea nanomaterial, le tlhoko ea ho lekanngoa ha indasteri. Ho feta moo, ho fetola liphetho tsa lipatlisiso tsa laboratori hore e be tlhahiso ea bongata hangata ho hloka nako, matsete le liteko tse ngata.
Leha ho le jwalo, dipatlisiso le mekgwa ya matsete di bontsha hore nanotechnology e tla tswela pele ho bapala karolo ya bohlokwa ntshetsopeleng ya dibetri tsa moloko o latelang.
Ho koala
Libetri tse thehiloeng ho nanotechnology li fana ka melemo e mengata: bokhoni bo phahameng, ho tjhaja kapele, nako e telele ea bophelo, polokeho e eketsehileng, ts'ebetso e tsitsitseng haholoanyane, le meralo e tenyetsehang haholoanyane. Ts'ebeliso ea nanotechnology e lumella bo-rasaense le baenjiniere ho laola sebopeho sa thepa boemong ba motheo ka ho fetisisa, ka hona ho sutumelletsa meeli ea libeteri tse tloaelehileng le ho feta. Leha liphephetso li ntse li le teng tlhahisong le khoebong, tataiso ena ea nts'etsopele e na le tšepiso e kholo ea ho sebetsana le litlhoko tsa matla tsa sejoale-joale - ho tloha lisebelisoa tsa letsatsi le letsatsi ho ea phetohong e kholo ho ea ho lipalangoang tsa motlakase le matla a nchafatsoang.
Haeba boqapi bona bo ntse bo tsoela pele ho hola, re ka ’na ra kena nakong e ncha moo libeteri e seng e se “moeli” oa theknoloji, empa e le mokhanni oa bohlokoa ea etsang hore theknoloji ea nakong e tlang e be e sebetsang e le kannete, e bolokehe, le e tšoarellang.
