ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ ತಾಮ್ರದ ಹಾಳೆಯ ಮೂಲಭೂತ ಅಂಶಗಳು

ಗ್ರಹದ ಅತ್ಯಂತ ಅಗತ್ಯವಾದ ಲೋಹಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ತಾಮ್ರ. ಅದು ಇಲ್ಲದೆ, ದೀಪಗಳನ್ನು ಆನ್ ಮಾಡುವುದು ಅಥವಾ ಟಿವಿ ನೋಡುವುದು ಮುಂತಾದ ನಾವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಭಾವಿಸುವ ಕೆಲಸಗಳನ್ನು ಮಾಡಲು ನಮಗೆ ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ತಾಮ್ರವು ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವಂತೆ ಮಾಡುವ ಅಪಧಮನಿಗಳಾಗಿವೆ. ತಾಮ್ರವಿಲ್ಲದೆ ನಾವು ಕಾರುಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಯಾಣಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ದೂರಸಂಪರ್ಕವು ಸ್ಥಗಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಮತ್ತು ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಅದಿಲ್ಲದೇ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವುದಿಲ್ಲ.

ಲಿಥಿಯಂ-ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಲು ತಾಮ್ರ ಮತ್ತು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂನಂತಹ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಲಿಥಿಯಂ-ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಆನೋಡ್, ಲೋಹದ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿಭಜಕದಿಂದ ರಕ್ಷಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸಂಪರ್ಕದ ಮೂಲಕ ಕಳುಹಿಸಲಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಆನೋಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾಗುತ್ತವೆ. ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಅನ್‌ಪ್ಲಗ್ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಅಯಾನುಗಳು ಅವು ಬಂದ ಸ್ಥಳಕ್ಕೆ ಹಿಂತಿರುಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮೂಲಕ ಹೋಗಲು ಒತ್ತಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ಎಲ್ಲಾ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌ಗೆ ಹಿಂತಿರುಗಿದ ನಂತರ ಬ್ಯಾಟರಿ ಖಾಲಿಯಾಗುತ್ತದೆ.

ಹಾಗಾದರೆ, ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳೊಂದಿಗೆ ತಾಮ್ರವು ಯಾವ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ? ಆನೋಡ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸುವಾಗ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ತಾಮ್ರದೊಂದಿಗೆ ಬೆಸೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ತಾಮ್ರವು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಕ್ಕೆ ನಿರೋಧಕವಾಗಿದೆ, ಇದು ಒಂದು ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದ್ದು, ಇದರಲ್ಲಿ ಒಂದು ಅಂಶದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತೊಂದು ಅಂಶಕ್ಕೆ ಕಳೆದುಹೋಗುತ್ತವೆ. ಇದು ತುಕ್ಕುಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ನೀರು ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕದೊಂದಿಗೆ ಕಬ್ಬಿಣವು ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ಬಂದಾಗ ತುಕ್ಕು ಹೇಗೆ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆಯೋ ಹಾಗೆ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕವು ಒಂದು ಅಂಶದೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸಿದಾಗ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ತಾಮ್ರವು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ತುಕ್ಕುಗೆ ನಿರೋಧಕವಾಗಿದೆ.

ತಾಮ್ರದ ಹಾಳೆಇದನ್ನು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅದರ ಗಾತ್ರಕ್ಕೆ ಯಾವುದೇ ನಿರ್ಬಂಧಗಳಿಲ್ಲ. ನೀವು ಅದನ್ನು ಎಷ್ಟು ಬೇಕಾದರೂ ಉದ್ದವಾಗಿ ಮತ್ತು ಎಷ್ಟು ಬೇಕಾದರೂ ತೆಳ್ಳಗೆ ಹೊಂದಬಹುದು. ತಾಮ್ರವು ಸ್ವಭಾವತಃ ಪ್ರಬಲವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಗ್ರಾಹಕವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ದೊಡ್ಡ ಮತ್ತು ಸಮಾನ ಪ್ರಸರಣಕ್ಕೂ ಅವಕಾಶ ನೀಡುತ್ತದೆ.

ಎರಡು ವಿಧದ ತಾಮ್ರದ ಹಾಳೆಗಳಿವೆ: ರೋಲ್ಡ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್. ನೀವು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ರೋಲ್ಡ್ ತಾಮ್ರದ ಹಾಳೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಕರಕುಶಲ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ವಿನ್ಯಾಸಗಳಿಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ರೋಲಿಂಗ್ ಪಿನ್‌ಗಳಿಂದ ಒತ್ತಿದಾಗ ಶಾಖವನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಇದನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ತಾಮ್ರದ ಹಾಳೆಯನ್ನು ರಚಿಸುವುದು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದಾದ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದೆ. ಇದು ಆಮ್ಲದಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ ಗುಣಮಟ್ಟದ ತಾಮ್ರವನ್ನು ಕರಗಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ಪ್ಲೇಟಿಂಗ್ ಎಂಬ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ತಾಮ್ರಕ್ಕೆ ಸೇರಿಸಬಹುದಾದ ತಾಮ್ರದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಿದ ತಿರುಗುವ ಡ್ರಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ತಾಮ್ರದ ಹಾಳೆಗೆ ತಾಮ್ರದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಅನ್ನು ಸೇರಿಸಲು ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ತಾಮ್ರದ ಹಾಳೆಯು ಅದರ ನ್ಯೂನತೆಗಳಿಲ್ಲದೆ ಇಲ್ಲ. ತಾಮ್ರದ ಹಾಳೆಯು ವಿರೂಪಗೊಳ್ಳಬಹುದು. ಅದು ಸಂಭವಿಸಿದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯ ಸಂಗ್ರಹ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣವು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಸಂಕೇತಗಳು, ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ತೀವ್ರ ಶಾಖದಂತಹ ಹೊರಗಿನ ಮೂಲಗಳಿಂದ ತಾಮ್ರದ ಹಾಳೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು. ಈ ಅಂಶಗಳು ತಾಮ್ರದ ಹಾಳೆಯು ಸರಿಯಾಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ನಿಧಾನಗೊಳಿಸಬಹುದು ಅಥವಾ ನಾಶಪಡಿಸಬಹುದು. ಕ್ಷಾರಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಆಮ್ಲಗಳು ತಾಮ್ರದ ಹಾಳೆಯ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿತ್ವವನ್ನು ನಾಶಪಡಿಸಬಹುದು. ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಕಂಪನಿಗಳುಸಿವೆನ್ಲೋಹಗಳು ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ತಾಮ್ರದ ಹಾಳೆಯ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತವೆ.

ಅವರು ಶಾಖ ಮತ್ತು ಇತರ ರೀತಿಯ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪಗಳ ವಿರುದ್ಧ ಹೋರಾಡುವ ಗುರಾಣಿ ತಾಮ್ರದ ಹಾಳೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದಾರೆ. ಅವರು ಮುದ್ರಿತ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಬೋರ್ಡ್‌ಗಳು (PCBs) ಮತ್ತು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಬೋರ್ಡ್‌ಗಳು (FCBs) ನಂತಹ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಿಗೆ ತಾಮ್ರದ ಹಾಳೆಯನ್ನು ತಯಾರಿಸುತ್ತಾರೆ. ನೈಸರ್ಗಿಕವಾಗಿ ಅವರು ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ ತಾಮ್ರದ ಹಾಳೆಯನ್ನು ತಯಾರಿಸುತ್ತಾರೆ.

ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಆಟೋಮೊಬೈಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಟೆಸ್ಲಾ ಉತ್ಪಾದಿಸುವಂತಹ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮೋಟಾರ್‌ಗಳಿಗೆ ಶಕ್ತಿ ನೀಡುವುದರಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗುತ್ತಿವೆ. ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮೋಟಾರ್‌ಗಳು ಕಡಿಮೆ ಚಲಿಸುವ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿಲ್ಲದ ವಿದ್ಯುತ್ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ನೀಡಿದರೆ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮೋಟಾರ್‌ಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿತ್ತು. ಟೆಸ್ಲಾ ತಮ್ಮ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಕೋಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಇದನ್ನು ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಕೋಶವು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಇವೆಲ್ಲವೂ ತಾಮ್ರದ ಹಾಳೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.

ತಾಮ್ರದ ಹಾಳೆಯ ಬೇಡಿಕೆ ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಎತ್ತರಕ್ಕೆ ತಲುಪಿದೆ. ತಾಮ್ರದ ಹಾಳೆಯ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯು 2019 ರಲ್ಲಿ 7 ಬಿಲಿಯನ್ ಡಾಲರ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಗಳಿಸಿದೆ ಮತ್ತು 2026 ರಲ್ಲಿ ಇದು 8 ಬಿಲಿಯನ್ ಡಾಲರ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಗಳಿಸುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ. ಆಂತರಿಕ ದಹನಕಾರಿ ಎಂಜಿನ್‌ಗಳಿಂದ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ ಬದಲಾಯಿಸುವ ಭರವಸೆ ನೀಡುವ ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಂದಾಗಿ ಇದು ಸಂಭವಿಸಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಸಹ ತಾಮ್ರದ ಹಾಳೆಯನ್ನು ಬಳಸುವುದರಿಂದ ಆಟೋಮೊಬೈಲ್‌ಗಳು ಮಾತ್ರ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವುದಿಲ್ಲ. ಇದು ಬೆಲೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆತಾಮ್ರದ ಹಾಳೆಮುಂಬರುವ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಏರಿಕೆಯಾಗುತ್ತಲೇ ಇರುತ್ತದೆ.

ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ ಮೊದಲು 1976 ರಲ್ಲಿ ಪೇಟೆಂಟ್ ನೀಡಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು 1991 ರಲ್ಲಿ ವಾಣಿಜ್ಯಿಕವಾಗಿ ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಯಿತು. ನಂತರದ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಜನಪ್ರಿಯವಾದವು ಮತ್ತು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸಲ್ಪಟ್ಟವು. ಆಟೋಮೊಬೈಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಗಮನಿಸಿದರೆ, ಅವು ಪುನರ್ಭರ್ತಿ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿರುವುದರಿಂದ ದಹನಕಾರಿ ಶಕ್ತಿ ಅವಲಂಬಿತ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ಇತರ ಉಪಯೋಗಗಳನ್ನು ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂದು ಹೇಳುವುದು ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿದೆ. ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಶಕ್ತಿಯ ಭವಿಷ್ಯ, ಆದರೆ ತಾಮ್ರದ ಹಾಳೆಯಿಲ್ಲದೆ ಅವು ಏನೂ ಅಲ್ಲ.