ໂລຫະແຫຼວລີເທຍມແມ່ນຫຍັງ

ການເກີດຂຶ້ນຂອງເຕັກໂນໂລຊີແບັດເຕີຣີລິທຽມ

ຫຍັງທີ່ເຮັດໃຫ້ແບັດເຕີຣີລິທຽມເປັນແກນສຳຄັນຂອງພະລັງງານທີ່ທັນສະໄໝ?

ແບັດເຕີຣີໄອໂອນລິທຽມໄດ້ກາຍເປັນແບັດເຕີຣີຊາກໄຟຟ້າທີ່ນິຍົມໃຊ້ໃນສັງຄົມທີ່ທັນສະໄໝ, ໃຫ້ພະລັງງານແກ່ອຸປະກອນຕັ້ງແຕ່ໂທລະສັບສະຫຼາດ ແລະ ລະດັບຄອມພິວເຕີ້ ຈົນເຖິງລົດໄຟຟ້າ ແລະ ລະບົບເກັບຮັກສາພະລັງງານຂະໜາດໃຫຍ່. ຄວາມເປັນເຈົ້າຂອງພວກມັນເກີດຈາກການປະສົມປະສານລະຫວ່າງຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານສູງ, ການອອກແບບທີ່ເບົາ, ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານຍາວນານ, ສະນັ້ນພວກມັນຈຶ່ງແຕກຕ່າງຈາກເຄມີແບັດເຕີຣີດັ້ງເດີມ.

ການພັດທະນາຂອງແບັດເຕີຣີລິທຽມ: ສະຕະວັດຂອງການນະວັດຕະກຳ

ພວກເຮົາມາຮອດແບັດເຕີຣີໄອໂອນລິທຽມໄດ້ແນວໃດຈາກແບັດເຕີຣີແປບ-ກົດ?

ການເດີນທາງຂອງເຕັກໂນໂລຊີແບັດເຕີຣີລິທຽມມີໄລຍະເວລາຫຼາຍກ່ວາ 100 ປີ. ໃນປີ 1859, ນັກວິທະຍາສາດຝຣັ່ງ Gaston Planté ໄດ້ຄິດຄົ້ນແບັດເຕີຣີຊາກໄຟຟ້າຄັ້ງທຳອິດຂຶ້ນມາ - ແບັດເຕີຣີແປບ-ກົດ - ສະນັ້ນມັນຈຶ່ງກາຍເປັນເຄື່ອງມືຫຼັກໃນລົດ, ລະບົບໄຟຟ້າສຳຮອງ, ແລະ ອຸດສາຫະກຳ.

ໃນຊວງທົດສະວັດ 1970, ການເພີ່ມຂື້ນຂອງເຄື່ອງມືໄຟຟ້າພົກພາໄດ້ສ້າງຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບຄວາມໜາແໜ້ນພະລັງງານທີ່ສູງຂື້ນ. ການລອງໃຊ້ລິທຽມແບບໂລຫະເບື້ອງຕົ້ນໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມສັນຍາແຕ່ກໍໄດ້ຍົກຄໍາຖາມທາງດ້ານຄວາມປອດໄພຂື້ນມາ. ນັກຄົ້ນຄວ້າຈຶ່ງຫັນມາໃຊ້ລະບົບລິທຽມ-ອິອອນທີ່ໃຊ້ສານປະສົມທີ່ປອດໄພກວ່າ.

ໃນປີ 1991, Sony ໄດ້ວາງຈໍາໜ່າຍແບັດເຕີຣີລິທຽມ-ອິອອນເຊິ່ງເປັນຜູ້ນໍາໃນການປະຕິວັດອຸດສາຫະກໍາເອເລັກໂຕຣນິກ. ເຕັກໂນໂລຊີໄດ້ພັດທະນາຢ່າງໄວວາກ, ແລະໃນປີ 2019, John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham ແລະ Akira Yoshino ໄດ້ຮັບລາງວັນໂນເບວລັບເຄມີສໍາລັບວຽກງານພື້ນຖານຂອງພວກເຂົາໃນການອອກແບບແບັດເຕີຣີລິທຽມ.

ແບັດເຕີຣີລິທຽມເຮັດວຽກແນວໃດ?

ເກີດຫຍັງຂື້ນພາຍໃນແບັດເຕີຣີລິທຽມເມື່ອມັນໃຫ້ພະລັງງານກັບອຸປະກອນ?

ແບັດເຕີຣີລິທຽມ-ອິອອນຜະລິດພະລັງໄຟຟ້າຜ່ານການເຄື່ອນທີ່ຂອງອິອອນລິທຽມລະຫວ່າງສອງຂັ້ວໄຟ: ຂັ້ວບວກ ແລະ ຂັ້ວລົບ. ໃນຂະນະທີ່ແບັດເຕີຣີຖ່າຍເທສອງຂັ້ວ, ລິທຽມໃນຂັ້ວລົບຈະປ່ອຍອິເລັກໂຕຣນແລະກາຍເປັນອິອອນ, ອິອອນເຫຼົ່ານີ້ຈະເດີນທາງຜ່ານເອເລັກໂຕຣໄລທ໌ໄປຫາຂັ້ວບວກ. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ອິເລັກໂຕຣນຈະໄຫຼຜ່ານວົງຈອນໄຟຟ້າພາຍນອກ ແລະ ສະໜອງພະລັງງານໃຫ້ກັບອຸປະກອນ.

ອົງປະກອບຕົ້ນຕໍປະກອບມີ:

• ຂັ້ວບວກ: ຜະລິດຈາກໂລຫະອິນຊີລິເທີຍມເຊັ່ນ LiCoO₂, LiMn₂O₄, ຫຼື LiFePO₄.

• ຂັ້ວລົບ: ໂດຍປົກກະຕິແມ່ນແກຣຟາໄຟທີ່ມີໂຄງສ້າງຊັ້ນເພື່ອເກັບຮັກສາອິໂຟນລິເທີຍມ.

• ເອີເລັກໂຕຣໄລທ໌: ແມ່ນແຫຼວອິນຊີທີ່ມີສານເກືອລິເທີຍມຊ່ວຍໃຫ້ມີການເຄື່ອນໄຫວຂອງອິໂຟນ.

ຄວາມສາມາດໃນການເຄື່ອນໄຫວຂອງອິໂຟນນີ້ແມ່ນສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ແບັດເຕີຣີລິເທີຍມມີອາຍຸການໃຊ້ງານຍາວນານແລະປະສິດທິພາບທີ່ສະຖຽນ.

ໃນປີ 2025 ແບັດເຕີຣີລິເທີຍມຖືກນຳໃຊ້ໃນທີ່ໃດ?

ພວກມັນມີບົດບາດຫຼັກໃນແຕ່ລະຂະແໜງການແລະຊີວິດປະຈຳວັນແນວໃດ?

ໃນປີ 2025 ແບັດເຕີຣີລິເທີຍມມີຄວາມສຳຄັນຕໍ່ຂະແໜງການຕ່າງໆເນື່ອງຈາກຄວາມສາມາດໃນການເຊື່ອຖືໄດ້ແລະປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານຂອງພວກມັນ:

• ລົດໄຟຟ້າ (EVs): ເຮັດໃຫ້ສາມາດຂັບຂີ່ໄລຍະທາງໄກ ແລະ ສາມາດສາກໄວສຳລັບລົດ, ລົດເມ, ແລະ ລົດຖີບ.

• ການເກັບຮັກສາພະລັງງານໃນເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ: ຊ່ວຍໃນການຄຸ້ມຄອງພະລັງງານຈາກແຫຼ່ງທຳມະຊາດເຊັ່ນແຜງແສງຕາເວັນ ແລະ ກັງລົມ.

• ອົງປະກອບຄົນຊົມ: ໃຫ້ພະລັງງານແກ່ໂທລະສັບ, ລະດູການ, ແທັບເລັດ, ອຸປະກອນໃສ່ຕົວ, ແລະ ຍານບິນ.

• ອຸປະກອນເສດຖະ: ສະໜອງພະລັງງານທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ໃຫ້ແກ່ເຄື່ອງຫາຍໃຈ, ເຄື່ອງສູບ, ແລະ ອຸປະກອນພົກລົດ.

• ຫຸ້ນຍົນອຸດສາຫະກຳ: ສະໜັບສະໜູນການອັດຕະໂນມັດສາງ ແລະ ລະບົບການຂົນສົ່ງ.

• ໂຄງລ່າງພື້ນຖານໂທລະຄົມ: ໃຫ້ພະລັງງານສຳຮອງສຳລັບສະຖານີທາງໄກ ແລະ ຂ່າຍໄຟຟ້າທີ່ສຳຄັນຕໍ່ພາລະກິດ.

• ທະເລ ແລະ ອາກາດ: ໃຫ້ພະລັງງານແກ່ດາວທຽມ, ເຮືອດຳນ້ຳ, ແລະ ເຮືອ trolley ທີ່ໃຊ້ໄຟຟ້າ.

• ເຮືອນ ແລະ ເຄື່ອງມື: ພົບເຫັນໄດ້ໃນເຄື່ອງເກັບຂີ້ຝຸ່ນ, ເຄື່ອງຂຸດ, ເຄື່ອງໃຊ້ໃນເຮືອນຄົວ, ແລະ ອື່ນໆ.

ເຫດໃດຈຶ່ງເປັນປະໂຫຍດຫຼາຍຈຳນວນແບັດເຕີຣີລິເທີຍມ?

ຫຍັງທີ່ເຮັດໃຫ້ພວກມັນດີກ່ວາແບັດເຕີຣີ້ປະເພດດັ້ງເດີມ?

ແບັດເຕີຣີ້ລິເທີຍມມີບັນດາປະໂຫຍດທີ່ຈະແຈ້ງເມື່ອປຽບທຽບກັບເຕັກໂນໂລຊີດັ້ງເດີມເຊັ່ນແບັດເຕີຣີ້ແປັ້ນ-ກົດແລະແບັດເຕີຣີ້ນິໂຄເຊວ (nickel-cadmium):

• ຄວາມໜ້າສົງສູງ: ສູງເຖິງ 330 Wh/kg - ສີ່ເທົ່າຂອງແບັດເຕີຣີ້ແປັ້ນ-ກົດ

• ຄວາມດັນໄຟຟ້າສູງ: ປະມານ 3.6V ຕໍ່ແຕ່ລະເຊວ, ລົດຂະໜາດແລະນ້ຳໜັກ

• ການຮັກສາຕ່ໍາ: ບໍ່ມີຜົນຄວາມຈຳ (no memory effect) ແລະ ສາມາດຊາດໄຟໄດ້ຢ່າງຍືດຫຍຸ່ນ

• ການປ່ອຍໄຟດ້ວຍຕົນເອງຕ່ໍາ: ພຽງແຕ່ປະມານ 2% ຕໍ່ເດືອນ

• ປອດໄພຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ: ບໍ່ມີໂລຫະໜັກພິດ (toxic heavy metals), ພ້ອມທາງເລືອກໃນການຮີໄຊເຄີນ (recycling) ທີ່ເພີ່ມຂື້ນ

ຄຸນສົມບັດເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ແບັດເຕີຣີ້ລິເທີຍມເໝາະສຳລັບລະບົບພະລັງງານທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ, ພົກພາໄດ້, ແລະ ພະລັງງານທີ່ສາມາດຕໍ່ເນື່ອງໄດ້

ສິ່ງທ້າທາຍຫຼັກຂອງເຕັກໂນໂລຊີແບັດເຕີຣີລິເທີຍມຄືຫຍັງ?

ຫຍັງຄືສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ແບັດເຕີຣີລິເທີຍມບໍ່ສາມາດນຳໃຊ້ໄດ້ຢ່າງກ້ວາງຂວາງ?

ເຖິງວ່າຈະມີຂໍ້ດີ, ແຕ່ແບັດເຕີຣີໄອໂອນລິເທີຍມຍັງປະເຊີນກັບສິ່ງທ້າທາຍທີ່ສຳຄັນຫຼາຍຢ່າງ:

• ຂອບເຂດຊັບພະຍາກອນ: ຄວາມຕ້ອງການລິເທີຍມ, ໂຄເບິລດຽມ ແລະ ນິກເກີນໂລກອາດຈະຫຼາຍເກີນກ່ວາການສະໜອງ, ສ້າງຄວາມເປັນຫ່ວງເປັນໄຍດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ ແລະ ດ້ານຈັນຍາບັນ.

• ຕົ້ນທຶນ ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານ: ລະບົບຂະໜາດໃຫຍ່ຍັງມີຄວາມຍາກໃນການບັນລຸເປົ້າໝາຍ $100/kWh ແລະ ຕ້ອງການອາຍຸການໃຊ້ງານ 20 ປີ.

• ອຸປະສັກໃນການຂະຫຍາຍຂະໜາດ: ການຂະຫຍາຍຈາກ kWh ໄປເປັນ MWh ແລະ GWh ຍັງເປັນເລື່ອງທີ່ທ້າທາຍທັງດ້ານເຕັກນິກ ແລະ ເສດຖະກິດ.

• ຄວາມເປັນຫ່ວງດ້ານຄວາມປອດໄພ: ຄວາມສ່ຽງຂອງການລະເບີດເນື່ອງຈາກຂໍ້ບົກຜ່ອງ ຫຼື ການໃຊ້ງານຜິດວິທີ.

• ຊ່ອງຫວ່າງໃນການນຳໃຊ້ຊີ້ນໃໝ່: ໜ້ອຍກ່ວາເຄິ່ງໜຶ່ງຂອງແບັດເຕີຣີເກືອລິເທີຍມທີ່ໃຊ້ແລ້ວຖືກນຳໃຊ້ຊີ້ນໃໝ່ໃນປັດຈຸບັນ.

ການແກ້ໄຂບັນຫາເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຕໍ່ການຂະຫຍາຍໂຕຢ່າງຍືນຍົງຂອງອຸດສະຫະກຳ.

ຫຍັງຄືຂັ້ນຕໍ່ໄປສຳລັບແບັດເຕີຣີເກືອລິເທີຍມ ແລະ ການເກັບຮັກສາພະລັງງານ?

ມີທາງເລືອກອື່ນທີ່ສາມາດເຂົ້າມາແທນທີ່ ຫຼື ສົມບູນຮ່ວມກັບລິເທີຍມບໍ?

ອະນາຄົດຂອງການເກັບຮັກສາພະລັງງານປະກອບມີການປັບປຸງແບັດເຕີຣີລິເທີຍມ-ອິອອນ ແລະ ວິທີການໃໝ່ດັ່ງນີ້:

• ແບັດເຕີຣີລິເທີຍມສະເຕດ-ສະເຕດ (Solid-State Lithium Batteries): ໃຫ້ຄວາມຫວັງໃນການເພີ່ມຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານ ແລະ ຄວາມປອດໄພ, ແຕ່ຍັງບໍ່ທັນຖືກນຳໃຊ້ໃນເຊີງພາກພື້ນຢ່າງເຕັມສ່ວນ.

• ແບັດເຕີຣີອິໂຟນເກືອໂຊເດຍມ (Sodium-Ion Batteries): ຫາໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນ ແລະ ຖືກກ່ວາ, ແຕ່ໃນປັດຈຸບັນຍັງໃຫ້ພະລັງງານອອກມາຕ່ຳກ່ວາ.

• ເຄມີສາດທາງເລືອກ: ການໃຊ້ທາດເຫຼັກ, ມັງການ, ຫຼືວັດຖຸດິບທາງອິນຊີເພື່ອຫຼຸດຕົ້ນທຶນ ແລະ ການຂຶ້ນກັບໂລຫະລ້ຳຄ່າ.

• ວິທີກັກເກັບອື່ນໆ: ລວມທັງການກັກເກັບນ້ຳຖ້ວຍ, ອາກາດອັດແອ, ແລະ ກັກເກັບຄວາມຮ້ອນສຳລັບການໃຊ້ໃນໄລຍະຍາວ ແລະ ຕາມລະດູການ.

ທົດສະວັດຕໍ່ໄປອາດຈະມີວິທີແກ້ໄຂແບບປະສົມທີ່ປະກອບເຂົ້າກັນດ້ວຍເຕັກໂນໂລຊີເຫຼົ່ານີ້.

ສະຫຼຸບ

ແບັດເຕີຣີລິເທີຍມ-ອອນມີບົດບາດສຳຄັນໃນລະບົບເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ທັນສະໄໝ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການບັນລຸອະນາຄົດທີ່ໃຊ້ພະລັງງານທົດແທນຢ່າງສົມບູນຕ້ອງເອົາຊະນະບັນຫາດ້ານວັດຖຸດິບ, ລາຄາ, ຄວາມປອດໄພ ແລະ ສິ່ງແວດລ້ອມ. ເຕັກໂນໂລຊີທີ່ຫຼາກຫຼາຍ ແລະ ການປະດິດສ້າງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຈະເປັນກຸນແຈໃນການສ້າງໂລກທີ່ຍືນຍົງ ແລະ ມີການນຳໃຊ້ໄຟຟ້າ.

ຄຳຖາມທີ່ພົບເລື້ອຍ

ຂ້ອຍຈະສາມາດເຕີມປະຈຸໄຟໃຫ້ແບັດເຕີລີ່ລິເທີຽມ-ອິອອນໄດ້ຖືກຕ້ອງແນວໃດເພື່ອຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງມັນ?

ຫຼີກເວັ້ນການເຕີມໄຟເກີນຂອບເຂດ ແລະ ການໃຊ້ໄຟໝົດເຖິງຂັ້ວບວກ-ລົບ. ດີທີ່ສຸດແມ່ນໃຊ້ໂຊກເຕີເດີ້ມ ຫຼື ໂຊກເຕີທີ່ຜ່ານການຢັ້ງຢືນ ແລະ ຮັກສາລະດັບປະຈຸໄຟຂອງແບັດເຕີລີ່ໃນຂອບເຂດ 20% ຫາ 80% ໃນຂະນະໃຊ້ປົກກະຕິ. ສິ່ງນີ້ຈະຊ່ວຍໃຫ້ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງແບັດເຕີລີ່ຍາວນານຂຶ້ນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຄວນຫຼີກເວັ້ນອຸນຫະພູມສູງ ແລະ ການເຕີມໄຟໄວເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້, ເນື່ອງຈາກສິ່ງເຫຼົ່ານີ້ສາມາດເຮັດໃຫ້ແບັດເຕີລີ່ເສື່ອມສະພາບໄວຂຶ້ນ.

ເປັນຫຍັງແບັດເຕີລີ່ລິເທີຽມ-ອິອອນຈຶ່ງຜະລິດຄວາມຮ້ອນຂຶ້ນໃນຂະນະໃຊ້ງານ?

ຄວາມຮ້ອນເກີດຂຶ້ນເນື່ອງມາຈາກປະຕິກິລິຍາເຄມີພາຍໃນ, ການສູນເສຍພະລັງງານເນື່ອງຈາກຄວາມຕ້ານທານ, ແລະ ການເຕີມ ຫຼື ກາຍໄຟໃນອັດຕາສູງ. ການຮ້ອນຂຶ້ນເລັກນ້ອຍແມ່ນເລື່ອງປົກກະຕິ, ແຕ່ຄວາມຮ້ອນທີ່ຫຼາຍເກີນໄປອາດຈະຊີ້ບອກເຖິງການລັດລະຫວ່າງຂັ້ວບວກ-ລົບ, ການເຕີມໄຟເກີນຂອບເຂດ, ຫຼື ຄວາມຜິດພາດພາຍໃນ, ໃນກໍລະນີດັ່ງກ່າວແບັດເຕີລີ່ຄວນຖືກຖອນອອກຈາກການໃຊ້ງານທັນທີ.

ແບັດເຕີລີ່ລິເທີຽມ-ອິອອນສາມາດທີ່ຈະແທນທີ່ແບັດເຕີລີ່ແປັງ-ກົດ ຫຼື ແບັດເຕີລີ່ນິໂຄເຊັນ-ຄາດເມຽມໄດ້ທັງໝົດບໍ?

ໃນຂະນະທີ່ແບັດເຕີລີ່ລິເທີຍມ-ອອນໄນມີການປະຕິບັດດີກ່ວາແບັດເຕີລີ່ຮຸ່ນເກົ່າໃນຫຼາຍດ້ານ, ແບັດເຕີລີ່ແປຼງ-ກົ້ນແລະແບັດເຕີລີ່ນິໂຄເລີຍມ-ຄາດເມຽມຍັງມີຂໍ້ດີໃນສະພາບການສະເພາະເຊັ່ນ: ການປ່ອຍພະລັງງານສູງ, ສະພາບແວດລ້ອມອຸນຫະພູມຕໍ່າຫຼາຍ, ຫຼື ການນຳໃຊ້ທີ່ມີຄວາມໄວ້ວາງໃຈດ້ານຕົ້ນທຶນສູງ. ແບັດເຕີລີ່ລິເທີຍມຍັງມີຄວາມຊັບຊ້ອນຫຼາຍຂຶ້ນໃນການຜະລິດແລະການຮີໄຊເຄີນ, ດັ່ງນັ້ນການປ່ຽນແທນຄວນພິຈາລະນາດ້ານຄວາມປອດໄພ, ຕົ້ນທຶນ, ແລະ ຜົນກະທົບຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ.

ຄວນຈັດການແບັດເຕີລີ່ລິເທີຍມ-ອອນທີ່ໃຊ້ແລ້ວແນວໃດ?

ແບັດເຕີລີ່ລິເທີຍມ-ອອນບໍ່ຄວນຖືກຖິ້ມພ້ອມກັບຂີ້ເຫຍື້ອໃນບ້ານ. ມັນປະກອບມີເອເລັກໂຕຣໄລທ໌ແລະໂລຫະທີ່ມີຄ່າທີ່ສາມາດເປັນອັນຕະລາຍຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ. ແບັດເຕີລີ່ທີ່ໃຊ້ແລ້ວຄວນເອົາໄປຍັງສະຖານທີ່ຮີໄຊເຄີນທີ່ໄດ້ຮັບການຢັ້ງຢືນ ຫຼື ຈຸດລວບລວມຕາມໂຄງການຮີໄຊເຄີນຂີ້ເຫຍື້ອເອເລັກໂຕຣນິກ.