ថាមពលដែលជាមូលដ្ឋានសម្ភារៈសម្រាប់វឌ្ឍនភាពនៃអរិយធម៌របស់មនុស្សតែងតែដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់។វាជាការធានាដែលមិនអាចខ្វះបានសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍន៍សង្គមមនុស្ស។រួមជាមួយនឹងទឹក ខ្យល់ និងអាហារ វាបង្កើតលក្ខខណ្ឌចាំបាច់សម្រាប់ការរស់រានរបស់មនុស្ស ហើយប៉ះពាល់ដល់ជីវិតមនុស្សដោយផ្ទាល់។.

ការអភិវឌ្ឍន៍នៃឧស្សាហកម្មថាមពលបានឆ្លងកាត់ការផ្លាស់ប្តូរធំពីរពី "សម័យ" នៃអុសទៅ "សម័យ" នៃធ្យូងថ្មហើយបន្ទាប់មកពី "យុគសម័យ" នៃធ្យូងថ្មទៅជា "យុគសម័យ" នៃប្រេង។ឥឡូវនេះវាបានចាប់ផ្តើមផ្លាស់ប្តូរពី "សម័យ" នៃប្រេងទៅជា "យុគសម័យ" នៃការផ្លាស់ប្តូរថាមពលកកើតឡើងវិញ។

ពីធ្យូងថ្មជាប្រភពសំខាន់នៅដើមសតវត្សទី 19 រហូតដល់ប្រេងជាប្រភពសំខាន់នៅពាក់កណ្តាលសតវត្សទី 20 មនុស្សបានប្រើប្រាស់ថាមពលហ្វូស៊ីលក្នុងទ្រង់ទ្រាយធំអស់រយៈពេលជាង 200 ឆ្នាំមកហើយ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ រចនាសម្ព័ន្ធថាមពលសកលដែលគ្របដណ្ដប់ដោយថាមពលហ្វូស៊ីល ធ្វើឱ្យវាលែងនៅឆ្ងាយពីការថយចុះនៃថាមពលហ្វូស៊ីលទៀតហើយ។

ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនសេដ្ឋកិច្ចថាមពលហ្វូស៊ីលប្រពៃណីទាំងបីដែលតំណាងដោយធ្យូងថ្ម ប្រេង និងឧស្ម័នធម្មជាតិនឹងត្រូវអស់យ៉ាងឆាប់រហ័សក្នុងសតវត្សថ្មីនេះ ហើយនៅក្នុងដំណើរការនៃការប្រើប្រាស់ និងចំហេះ វាក៏នឹងបណ្តាលឱ្យមានផលប៉ះពាល់ផ្ទះកញ្ចក់ បង្កើតការបំពុលយ៉ាងច្រើន និងការបំពុល។ បរិស្ថាន។

ដូច្នេះ វាជាការចាំបាច់ដើម្បីកាត់បន្ថយការពឹងផ្អែកលើថាមពលហ្វូស៊ីល ផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធការប្រើប្រាស់ថាមពលដែលមិនសមហេតុផលដែលមានស្រាប់ និងស្វែងរកថាមពលកកើតឡើងវិញថ្មីដែលស្អាត និងគ្មានការបំពុល។

នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ថាមពលកកើតឡើងវិញភាគច្រើនរួមមាន ថាមពលខ្យល់ ថាមពលអ៊ីដ្រូសែន ថាមពលព្រះអាទិត្យ ថាមពលជីវម៉ាស ថាមពលទឹករលក និងថាមពលកំដៅក្នុងផែនដី។ល។ ហើយថាមពលខ្យល់ និងថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យ គឺជាចំណុចក្តៅនៃការស្រាវជ្រាវនាពេលបច្ចុប្បន្នទូទាំងពិភពលោក។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វានៅតែមានការលំបាកក្នុងការសម្រេចបាននូវការបំប្លែង និងការផ្ទុកប្រភពថាមពលកកើតឡើងវិញយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព ដូច្នេះវាធ្វើឱ្យពិបាកក្នុងការប្រើប្រាស់វាឱ្យមានប្រសិទ្ធភាព។

ក្នុងករណីនេះ ដើម្បីសម្រេចបាននូវការប្រើប្រាស់ប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពនៃថាមពលកកើតឡើងវិញដោយមនុស្សជាតិ ចាំបាច់ត្រូវអភិវឌ្ឍបច្ចេកវិទ្យាស្តុកថាមពលថ្មីដែលងាយស្រួល និងមានប្រសិទ្ធភាព ដែលជាចំណុចក្តៅក្នុងការស្រាវជ្រាវសង្គមបច្ចុប្បន្នផងដែរ។

នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ អាគុយលីចូម-អ៊ីយ៉ុង ដែលជាថ្មបន្ទាប់បន្សំដ៏មានប្រសិទ្ធភាពបំផុតមួយ ត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកផ្សេងៗ ការដឹកជញ្ជូន យានអវកាស និងវិស័យផ្សេងៗទៀត។ការរំពឹងទុកសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍន៍គឺពិបាកជាង។

លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមីនៃសូដ្យូម និងលីចូមគឺស្រដៀងគ្នា ហើយវាមានឥទ្ធិពលផ្ទុកថាមពល។ដោយសារតែមាតិកាសម្បូរបែបរបស់វា ការចែកចាយឯកសណ្ឋាននៃប្រភពសូដ្យូម និងតម្លៃទាប វាត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងបច្ចេកវិទ្យាផ្ទុកថាមពលទ្រង់ទ្រាយធំ ដែលមានលក្ខណៈនៃការចំណាយទាប និងប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។

សមា្ភារៈអេឡិចត្រូតវិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមាននៃអាគុយអ៊ីយ៉ុងសូដ្យូម រួមមាន សមាសធាតុលោហៈផ្លាស់ប្តូរស្រទាប់ ប៉ូលីអ៊ីយ៉ុង ផូស្វាតដែកផ្លាស់ប្តូរ សារធាតុណាណូសែលស្នូល សមាសធាតុដែក កាបូនរឹង ជាដើម។

ក្នុងនាមជាធាតុមួយដែលមានទុនបំរុងច្រើននៅក្នុងធម្មជាតិ កាបូនមានតម្លៃថោក និងងាយស្រួលក្នុងការទទួលបាន ហើយបានទទួលការទទួលស្គាល់ជាច្រើនថាជាសម្ភារៈ anode សម្រាប់អាគុយសូដ្យូម-អ៊ីយ៉ុង។

យោងតាមកម្រិតនៃក្រាហ្វិច សមា្ភារៈកាបូនអាចបែងចែកជាពីរប្រភេទគឺ កាបូនក្រាហ្វិច និងកាបូនអាម៉ូហ្វ។

កាបូនរឹង ដែលជាកម្មសិទ្ធិរបស់កាបូនអាម៉ូញ៉ូម បង្ហាញពីសមត្ថភាពផ្ទុកសារធាតុសូដ្យូមជាក់លាក់ 300mAh/g ខណៈពេលដែលវត្ថុធាតុដើមកាបូនដែលមានកម្រិតក្រាហ្វិចខ្ពស់គឺពិបាកក្នុងការបំពេញការប្រើប្រាស់ពាណិជ្ជកម្មដោយសារតែផ្ទៃធំ និងសណ្តាប់ធ្នាប់រឹងមាំ។

ដូច្នេះ សម្ភារៈកាបូនរឹងដែលមិនមែនជាក្រាហ្វិច ត្រូវបានប្រើជាចម្បងក្នុងការស្រាវជ្រាវជាក់ស្តែង។

ដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃសមា្ភារៈ anode សម្រាប់អាគុយសូដ្យូម-អ៊ីយ៉ុង ភាពធន់និងចរន្តនៃវត្ថុធាតុកាបូនអាចត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងដោយមធ្យោបាយនៃសារធាតុអ៊ីយ៉ុង ឬសារធាតុផ្សំ ដែលអាចជួយបង្កើនប្រសិទ្ធភាពការផ្ទុកថាមពលនៃវត្ថុធាតុដើមកាបូន។

ក្នុងនាមជាសម្ភារៈអេឡិចត្រូតអវិជ្ជមាននៃថ្ម អ៊ីយ៉ុងសូដ្យូម សមាសធាតុលោហៈភាគច្រើនជាកាបូនដែក និងនីទ្រីតពីរវិមាត្រ។បន្ថែមពីលើលក្ខណៈដ៏ល្អឥតខ្ចោះនៃវត្ថុធាតុពីរវិមាត្រ ពួកវាមិនត្រឹមតែអាចរក្សាទុកអ៊ីយ៉ុងសូដ្យូមដោយការស្រូប និងអន្តរកាលកម្មប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងផ្សំជាមួយសូដ្យូម ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃអ៊ីយ៉ុងបង្កើតសមត្ថភាពតាមរយៈប្រតិកម្មគីមីសម្រាប់ការផ្ទុកថាមពល ដោយហេតុនេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវប្រសិទ្ធភាពនៃការផ្ទុកថាមពល។

ដោយសារតែការចំណាយខ្ពស់ និងការលំបាកក្នុងការទទួលបានសមាសធាតុលោហៈ សមា្ភារៈកាបូននៅតែជាវត្ថុធាតុដើមសំខាន់សម្រាប់អាគុយសូដ្យូម-អ៊ីយ៉ុង។

ការកើនឡើងនៃសមាសធាតុលោហៈផ្លាស់ប្តូរស្រទាប់គឺបន្ទាប់ពីការរកឃើញនៃ graphene ។នាពេលបច្ចុប្បន្ន វត្ថុធាតុពីរវិមាត្រដែលប្រើក្នុងអាគុយសូដ្យូម-អ៊ីយ៉ុង ភាគច្រើនរួមមានស្រទាប់សូដ្យូម NaxMO4, NaxCoO4, NaxMnO4, NaxVO4, NaxFeO4 ជាដើម។

សមា្ភារៈអេឡិចត្រូតវិជ្ជមាន Polyanionic ត្រូវបានប្រើដំបូងនៅក្នុងថ្ម លីចូម-អ៊ីយ៉ុង អេឡិចត្រូតវិជ្ជមាន ហើយក្រោយមកត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងអាគុយសូដ្យូម-អ៊ីយ៉ុង។សមា្ភារៈតំណាងសំខាន់ៗរួមមានគ្រីស្តាល់អូលីវីនដូចជា NaMnPO4 និង NaFePO4 ។

ផូស្វាតដែកផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានប្រើប្រាស់ដំបូងជាសម្ភារៈអេឡិចត្រូតវិជ្ជមាននៅក្នុងអាគុយលីចូមអ៊ីយ៉ុង។ដំណើរការសំយោគមានភាពចាស់ទុំហើយមានរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ជាច្រើន។

ផូស្វាត ជារចនាសម្ព័ន្ធបីវិមាត្រ បង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធក្របខ័ណ្ឌដែលអំណោយផលដល់ការបំបែក និងអន្តរកាលនៃអ៊ីយ៉ុងសូដ្យូម ហើយបន្ទាប់មកទទួលបានថ្មសូដ្យូម-អ៊ីយ៉ុង ជាមួយនឹងដំណើរការផ្ទុកថាមពលដ៏ល្អឥតខ្ចោះ។

សម្ភារៈរចនាសម្ព័ន្ធស្នូលសែល គឺជាប្រភេទថ្មីនៃសម្ភារៈ anode សម្រាប់ថ្មសូដ្យូម-អ៊ីយ៉ុង ដែលទើបតែលេចចេញក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ។ដោយផ្អែកលើសម្ភារៈដើម សម្ភារៈនេះសម្រេចបាននូវរចនាសម្ព័ន្ធប្រហោង តាមរយៈការរចនារចនាសម្ព័ន្ធដ៏ប្រណិត។

សមា្ភារៈរចនាសម្ព័នស្នូល-សែលទូទៅ រួមមាន ប្រហោងឆ្អឹង cobalt selenide nanocues, Fe-N co-doped core-shell sodium vanadate nanospheres, porous carbon hollow tin oxide nanospheres និងរចនាសម្ព័ន្ធប្រហោងផ្សេងទៀត។

ដោយសារតែលក្ខណៈដ៏ល្អឥតខ្ចោះរបស់វា គួបផ្សំជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធប្រហោង និងរន្ធមន្តអាគម សកម្មភាពអេឡិចត្រូលីតកាន់តែច្រើនត្រូវបានប៉ះពាល់ទៅនឹងអេឡិចត្រូលីត ហើយក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ វាក៏ជំរុញយ៉ាងខ្លាំងនូវការចល័តអ៊ីយ៉ុងនៃអេឡិចត្រូលីតដើម្បីទទួលបានការផ្ទុកថាមពលប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។

ថាមពលកកើតឡើងវិញជាសកលនៅតែបន្តកើនឡើង ដែលជំរុញការអភិវឌ្ឍន៍បច្ចេកវិទ្យាស្តុកថាមពល។

នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះបើយោងតាមវិធីសាស្រ្តនៃការផ្ទុកថាមពលផ្សេងគ្នា, វាអាចត្រូវបានបែងចែកទៅជាការផ្ទុកថាមពលរាងកាយនិងការផ្ទុកថាមពលអេឡិចត្រូគីមី។

ការផ្ទុកថាមពលគីមីតាមស្តង់ដារអភិវឌ្ឍន៍នៃបច្ចេកវិទ្យាស្តុកថាមពលថ្មីនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ដោយសារតែគុណសម្បត្តិរបស់វានៃសុវត្ថិភាពខ្ពស់ ការចំណាយទាប ការប្រើប្រាស់អាចបត់បែនបាន និងប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។

យោងតាមដំណើរការនៃប្រតិកម្មគីមីផ្សេងគ្នា ប្រភពថាមពលផ្ទុកថាមពលអេឡិចត្រូគីមីភាគច្រើនរួមមាន supercapacitor អាគុយអាស៊ីតនាំមុខ អាគុយថាមពលឥន្ធនៈ អាគុយនីកែល-លោហៈ hydride អាគុយសូដ្យូម-ស្ពាន់ធ័រ និងថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុង។

នៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យាស្តុកថាមពល វត្ថុធាតុអេឡិចត្រូតដែលអាចបត់បែនបានបានទាក់ទាញចំណាប់អារម្មណ៍នៃការស្រាវជ្រាវរបស់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជាច្រើន ដោយសារភាពចម្រុះនៃការរចនា ភាពបត់បែន ការចំណាយទាប និងលក្ខណៈការពារបរិស្ថាន។

សមា្ភារៈកាបូនមានស្ថេរភាពកម្ដៅពិសេស ចរន្តអគ្គិសនីល្អ កម្លាំងខ្ពស់ និងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិកខុសពីធម្មតា ដែលធ្វើឱ្យពួកវាមានថាមពលអេឡិចត្រូតសម្រាប់អាគុយលីចូម-អ៊ីយ៉ុង និងថ្មសូដ្យូម-អ៊ីយ៉ុង។

Supercapacitors អាច​ត្រូវ​បាន​សាក​និង​រំសាយ​ចេញ​បាន​យ៉ាង​ឆាប់​រហ័ស​ក្រោម​លក្ខខណ្ឌ​បច្ចុប្បន្ន​ខ្ពស់ ហើយ​មាន​អាយុកាល​នៃ​វដ្ត​ច្រើនជាង 100,000 ដង។ពួកវាជាប្រភេទថ្មីនៃការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលផ្ទុកថាមពលគីមីពិសេសរវាង capacitors និងថ្ម។

Supercapacitors មានលក្ខណៈនៃដង់ស៊ីតេថាមពលខ្ពស់ និងអត្រាបំប្លែងថាមពលខ្ពស់ ប៉ុន្តែដង់ស៊ីតេថាមពលរបស់វាទាប ងាយនឹងបញ្ចេញទឹកដោយខ្លួនឯង ហើយពួកគេងាយនឹងលេចធ្លាយអេឡិចត្រូលីតនៅពេលប្រើប្រាស់មិនត្រឹមត្រូវ។

ទោះបីជាកោសិកាថាមពលឥន្ធនៈមានលក្ខណៈមិនសាកថ្ម សមត្ថភាពធំ សមត្ថភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ និងជួរថាមពលជាក់លាក់ធំទូលាយ សីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការខ្ពស់ តម្លៃថ្លៃដើមខ្ពស់ និងប្រសិទ្ធភាពបំប្លែងថាមពលទាប ធ្វើឱ្យវាអាចប្រើបានតែក្នុងដំណើរការពាណិជ្ជកម្មប៉ុណ្ណោះ។ប្រើក្នុងប្រភេទជាក់លាក់។

អាគុយអាសុីតនាំមុខមានគុណសម្បត្តិនៃការចំណាយទាប បច្ចេកវិទ្យាចាស់ទុំ និងសុវត្ថិភាពខ្ពស់ ហើយត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងស្ថានីយ៍មូលដ្ឋានសញ្ញា កង់អគ្គិសនី រថយន្ត និងការផ្ទុកថាមពលក្រឡាចត្រង្គ។ក្តារខ្លីដូចជាការបំពុលបរិស្ថានមិនអាចបំពេញតាមតម្រូវការ និងស្តង់ដារកាន់តែខ្ពស់សម្រាប់ថ្មផ្ទុកថាមពលបានទេ។

ថ្ម Ni-MH មានលក្ខណៈនៃភាពបត់បែនខ្លាំង តម្លៃកាឡូរីទាប សមត្ថភាព monomer ធំ និងលក្ខណៈនៃការឆក់មានស្ថេរភាព ប៉ុន្តែទម្ងន់របស់វាមានទំហំធំ ហើយមានបញ្ហាជាច្រើនក្នុងការគ្រប់គ្រងស៊េរីថ្ម ដែលអាចនាំឱ្យការរលាយនៃទោលបានយ៉ាងងាយស្រួល។ ឧបករណ៍បំបែកថ្ម។