Gişe rekorları kıran bir "dönüş" olan "lityum" ile dünyayı sürün
Big Bang'in ateşiyle birlikte lityum bu evrene erken geldi. Bununla birlikte, lityumun bilim adamlarının görüş alanına girmesinden bu yana yaklaşık 200 yıl geçti. Bu dönemde, lityum birkaç küçük denemenin heyecanını yaşadı ve batarya ile olan bağlantı onu "niş" ten "kütleye" muhteşem bir dönüş yaptı. Günümüz toplumunda, lityum piller her yerde bulunur olarak tanımlanabilir. Peki, lityum ve lityum piller hakkında ne kadar bilginiz var?
Lityum (resim kaynağı: İnternet)
Gizemli unsur, antik doğum günü yıldızı
Lityumdan bahsetmişken, bilim adamları bunun gizemli bir unsur olduğuna inanıyor. Lityumun hidrojen ve helyumdan sonra 3 numaralı element olduğu ortaya çıktı, ancak bilim adamları kökenini ve oluşum sürecini çözemediler.
Bazı bilim adamları, hidrojen, helyum ve lityum gibi hafif elementlerin, evrenin doğumundan çok kısa bir süre sonra orijinal nükleer reaksiyonla üretildiğine inanıyor. Milyarlarca yıllık evrimin ardından, mevcut galaksiler ve yıldızlar nihayet oluştu.
Gizemli lityum (resim kaynağı: İnternet)
Bu şekilde hesaplandı, Lityum, evrende yaklaşık 13,7 milyar yıldır var , Yani buna eski bir doğum günü denilebilir. Evrendeki lityum elementinin çoğu lityum-7 formunda, sadece küçük bir kısmı lityum-6 formunda .
Big Bang kozmolojisi, evrendeki hafif elementlerin bolluğunu öngörür.Örneğin, helyum bolluğu yaklaşık% 25 ve bol hidrojen yaklaşık% 75'tir. Yıllar geçtikçe, bilim adamları, Big Bang kozmolojisini destekleyen en eski kanıt haline gelen, evrendeki hidrojen ve helyum içeriğinin ölçümündeki teorik tahminlerle tam olarak eşleşen sonuçlar elde ettiler.
Lityum elementin gizemi (resim kaynağı için filigrana bakın)
Bununla birlikte, ölçülen lityum bolluğu, bilim adamlarının kafasında her zaman bir "düğüm" olan teorik hesaplama değeriyle her zaman uyumsuzdur. Erken evrende, gerçek lityumun olması gereken lityumdan üç kat daha az olduğu bildiriliyor. Ancak durum şimdi tersine döndü. Modern astronomlar, evreni incelerken, miktarı Big Bang'de üretilen miktarın dört katına ulaşan fazla lityum keşfettiler. Lityum miktarının gizemini ortaya çıkarmak, lityumun oluşum mekanizmasını ve tarihini anlamaya yardımcı olur.
Taştan, taş deyin!
Yerkabuğundaki lityum içeriği yaklaşık% 0,0065'tir ve ayrıca insanlarda ve hayvanlarda çok az miktarda lityum vardır. Şu anda, doğada bulunan yaklaşık 150 çeşit lityum içeren cevher vardır, ana formları spodümen ve lepidolittir.
Spodumen
Bununla birlikte, düşük anahtar lityum insanların dikkatini çekmedi. 200 yıl önce, 1817'de, 25 yaşındaki genç bir İsveçli kimyager yanlışlıkla lityumu keşfetti ve bu, kimyasal element keşfi tarihinde bir dönüm noktası haline geldi.
Bu kimyager, usta bir kimyager olan Bezilius'un öğrencisi olan Alfertson'dur. Bir gün Alfredson bir arkadaşından bir taş aldı, o İsveç'ten bir lityum feldispattı. Alfertson bir hazine gibiydi ve lityum feldispat üzerinde analiz ve araştırma yaptı.
Alfertsen önce taşı öğütür, ardından ciddi bir analiz yapar.Taşın% 80 silika,% 17 silika içerdiği ve kalan% 3 ünün bilinmediği ortaya çıkar. Alfertson, eksik% 3'ü bırakmadı, daha fazla analizden sonra, bunun bir alkali metal olduğu ve henüz keşfedilmemiş yeni bir element olduğu doğrulandı.
Bezierius, Yunanca lithos (taş anlamına gelir) kelimesinden türetilen bu yeni elemente lityum (İngilizce) adını verdi. Ancak lityumun keşfedilmesinden sonra lityum uygulaması için yeni fırsatlar getirmedi.
Betsilius (ağ haritası)
Alfertson'un lityum metali lityum tuzundan ayırmadığı ortaya çıktı. 1855'te Alman kimyager Bunsen ve İngiliz kimyager Mattisson, lityum klorürün elektrolizi yoluyla büyük miktarda metal lityum elde etti. 1923'te bir Alman şirketi yalnızca ticari lityum üretimine başladı.
Peki, lityumun ticari kullanımları nelerdir?
Kalbin hızlanmasına ve yaşam boyu sürmesine yardımcı olur
İnsan vücudu için kalbin önemi şüphesizdir. Kalp, kan akışını teşvik edebilen bir "yaşam pompası" gibidir, bu nedenle kan nakli için itici organdır. Kalpte bir sorun varsa insan organları ve dokuları yeterli oksijen ve besin alamaz ve bunun doğal sonuçları çok ciddidir.
Kalp pilinin icadı artık bradikardili hastalar için büyük bir nimet haline geldi. Hayatlarını sürdürmek için kalp pillerine güvenenler için, bu sadece "paha biçilmez bir hazine" dir. Kalp pilinin gücü, kararlılık, güvenilirlik, sızıntı olmaması, uzun ömür ve hafiflik gereksinimlerini karşılaması gereken yerleşik "pil" den gelir.
Kalp pilinin kurulum konumu (resim kaynağı: İnternet)
Pacemaker (resim kaynağı: İnternet)
Pacemaker, lityum pilin en eski uygulama hedefidir. Lityum pilin kendi kendine deşarj oranı son derece düşüktür ve deşarj voltajı nispeten yumuşaktır, bu nedenle insan vücuduna implante edildikten sonra uzun süre şarj olmadan çalışabilir. Çoğu kalp pili lityum iyot pil kullanır ve pil ömrü 10 yıldan fazladır. Bu pilin kimyasal reaksiyonu sonucu oluşan akım, kalp pilinin gece gündüz çalışmasını sağlayabilir. Kalp pilinin pili, kısa devreleri önlemek için vücut sıvılarını izole etmek üzere devre ile birlikte puls üretecinde mühürlenmiştir.
Bir kalp pilinin pili, normal bir pil gibi herhangi bir zamanda değiştirilemez, ancak hastalar, bazı semptomlar nedeniyle kalp pili pilinin bitmek üzere olup olmadığına karar verebilir. Pil bitmek üzere olduğunda hastaneye zamanında gidin.
Lityum cep telefonu İnternet hareketliliğini zayıflatıyor
Cep telefonunun icadından bahsetmişken, bir kişi söyleyemez, o Martin Cooper. 3 Nisan 1973'te Cooper, dünyanın ilk konsept telefonunun bir modelini piyasaya sürdü. Nisan 1983'te dünyanın ilk cep telefonu Motorola DynaTAC 8000X doğdu. Bu cep telefonunun boyutu nedeniyle "Big Brother" olarak adlandırılıyor.
"Cep Telefonlarının Babası" -Martin Cooper (Kaynak: İnternet)
Bir cep telefonunun bilimsel adı bir cep telefonudur ve enerji desteği bataryadır. "Big Brother" 1 kilogramdır ve batarya, tüm telefonun ağırlığının yarısını kaplar. Cep telefonu alanında kullanılan en eski pil Nikel-kadmiyum piller , Bu, elektrot olarak nikel hidroksit ve kadmiyum kullanan bir akümülatördür. Nikel-kadmiyum piller daha yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir, ancak nikel-kadmiyum piller ciddi bir hafıza etkisine sahiptir. Öyle olsa bile, cep telefonunun pil gücü yalnızca 30 dakika boyunca kesintisiz bir aramayı sürdürebilir. Pilin şarjının tamamlanması 10 saat sürer. Telefon 30 telefon numarasını saklayabilir ve yalnızca iki işlevi vardır: arama yapma ve alma.
1989 civarında Ni-MH piller cep telefonlarında kullanılmaya başlandı. Nikel-kadmiyum pillerdeki kadmiyumun çok zehirli bir metal malzeme olduğu ve er ya da geç ortadan kalkacağı ortaya çıktı. Nikel-kadmiyum pillerle karşılaştırıldığında Ni-MH piller büyük ilerleme kaydetmiştir, daha hafiftir, daha incedir, toksik değildir ve daha fazla enerji yoğunluğuna sahiptir.
(Resim kaynağı: yazarın çizimi)
Bununla birlikte, cep telefonlarını gerçekten güzelleştiren şey, lityum iyon pillerin yaygın kullanımıdır. 1991 yılında, lityum iyon piller ilk kez ticari olarak kullanıldı ve benzersiz ve mükemmel performanslarını gösterdi. Lityum iyon piller ağırlık olarak çok hafiftir ve enerji yoğunluğu nikel-hidrojen pillere göre% 30 daha fazladır.Ayrıca sinir bozucu hafıza etkisine veda ederler ve ayrıca çok çevre dostudurlar.
Lityum iyon pil, cep telefonu pil devriminde bir kilometre taşıdır ve doğrudan etkisi, cep telefonlarının "büyük zayıflamasına" neden olmaktır. Batarya teknolojisinin gelişmesi akıllı telefonların ortaya çıkmasını sağladı ve mobil İnternet de insanların beklentilerinde uygulamaların ön sıralarına yerleşti.
Mobil İnternet kullanıcılarının ölçeğinin sürekli genişlemesiyle birlikte, akıllı telefonlara dayalı mobil akıllı terminaller giderek bir endüstri lideri haline geliyor. Günümüzde mobil İnternet, insanların yaşam tarzlarını ve üretim yöntemlerini derinden etkilemiştir.
Derin deniz "siyah teknolojisi" dünyayı şaşırtmalı
Geleneksel lityum piller genellikle, gelecekte geliştirilmesi gereken lityum pillerin önemli bir yönü olan gizli güvenlik tehlikelerine sahiptir. Geleneksel lityum iyon piller, yanma ve patlamanın ana nedeni olan sıvı organik elektrolitler kullanır. Lityum pillerin güvenlik performansını artırmak için katı elektrolitler ortaya çıktı.
Katı elektrolitler iki kategoriye ayrılabilir: inorganik katı elektrolitler ve polimer katı elektrolitler. İlki esas olarak ince film pillerde ve kalp pillerinde kullanılırken, ikincisi esas olarak polietilen oksit polimer katı elektrolittir ve birçok yönden bariz avantajları vardır.
Qingdao Energy Storage Institute tarafından geliştirilen "rijit ve esnek katı polimer elektrolit" ("sert" gözenekli çerçeve malzemesi ve "esnek" polimer iyon taşıma malzemesi) (resim kaynağı: bandaowang.com)
Resimdeki kırmızı kutu içinde daire içine alınmış kısım, Qing Enerji Enstitüsü Enerji Depolama Enstitüsü tarafından geliştirilen yeni katı hal lityum pildir (resim kaynağı: literatür)
Yüksek güvenlik, uzun pil ömrü ve tam deniz derinliğine sahip bir katı hal lityum pil sisteminin geliştirilmesi zorlu bir bilimsel araştırma konusudur. "Jiaolong" insanlı dalgıçta yağla doldurulmuş ve basınca dayanıklı gümüş-çinko pil teknolojisi kullanıldığı, ancak gümüş-çinko pilin enerji yoğunluğunun 60 Wh / kg'dan az olduğu ve hizmet ömrünün yaklaşık 50 kat olduğu, 11.000 metrelik tam deniz derinliğini karşılamanın zor olduğu bildirildi. Bilimsel araştırma için başvuru koşulları.
10.000 metre derin deniz ve uzun dayanıklılık bilimsel araştırma uygulamasına dayanarak, Çinli bilim adamları 250 Wh / kg'dan fazla enerji yoğunluğuna ve% 80'den fazla 500 döngü kapasitesine sahip derin deniz katı hal polimer lityum pili "Qingneng No. I" geliştirdiler ve Çok yüksek güvenlik performansı. Bu yılın ilk çeyreğinde Mariana Çukuru'nda yapılan deniz denemesinde maksimum çalışma derinliği 10.901 metre oldu ve 10.000 metre tam derin deniz demonstrasyon uygulaması başarıyla tamamlandı.
Çin tarafından bağımsız olarak geliştirilen dalgıç "Derin Deniz Savaşçısı" (fotoğraf kaynağı: gouwu.mediav.com)
Çin tarafından bağımsız olarak geliştirilen "Derin Deniz Savaşçısı" dalgıç, uluslararası gelişmiş katı hal lityum pil teknolojisini kullanır, bu da pilin kullanılma sayısını orijinal gümüş-çinko pilin 50 katından 500 katına çıkarır ve hizmet ömrü 5 yıla kadar çıkabilir. zaman. Ayrıca, dalgıç, hızlı bir şekilde yukarı ve aşağı yüzmek için katı hal lityum piller kullanabilir, böylece derin deniz operasyonlarının verimliliğini artırabilir.
Referanslar
Gianfranco Pistoia. "Taşınabilir Elektronik Ekipmandan Endüstriyel Ürünlere Pil Uygulama Teknolojisi". Wu Yuping, People's Posts and Telecommunications Press, 2010 baskısı tarafından çevrildi.
Henry Schlesinger, "Pillerin Gizli Tarihi" Zhang Hongjia ve diğerleri, Shanghai Science and Technology Literature Press, 2013 baskısı tarafından çevrilmiştir.
Wang Ping. "Qingdao'da yapılan katı hal lityum pil 10.000 metrelik bir deniz denemesini tamamlıyor". Qingdao Daily, 2017-03-29.
Xinhua Net. "Çalışmalar" yerli insanlı dalgıç: "Derin Deniz Savaşçısı" ne yapabilir. "" Çin Bilimler Akademisinin Sesi ", 2017.121.
Zhao Kuanghua "107 Elementin Keşfi" Pekin Yayınevi, 1983 baskısı.
Görsel arama
Bu makale orijinal Tadpole Stave'dir ve telif hakkı Tadpole Stave'ye aittir.Herhangi bir medya, web sitesi veya kişi izinsiz olarak yeniden basamaz, aksi takdirde ilgili yasal yükümlülükler yerine getirilecektir. Yeniden yazdırmak için lütfen yasal izin almak üzere adresini ziyaret edin.
