Ena najpomembnejših kovin na planetu je baker. Brez tega ne moremo početi stvari, ki se nam zdijo samoumevne, kot je prižiganje luči ali gledanje televizije. Baker so arterije, ki omogočajo delovanje računalnikov. Brez bakra ne bi mogli potovati z avtomobili. Telekomunikacije bi se ustavile. In litij-ionske baterije brez tega sploh ne bi delovale.
Litij-ionske baterije za ustvarjanje električnega naboja uporabljajo kovine, kot sta baker in aluminij. Vsaka litij-ionska baterija ima grafitno anodo, katodo iz kovinskega oksida in uporablja elektrolite, ki so zaščiteni s separatorjem. Polnjenje baterije povzroči, da litijevi ioni tečejo skozi elektrolite in se zbirajo na grafitni anodi skupaj z elektroni, poslanimi skozi povezavo. Odklop baterije pošlje ione nazaj, kamor so prišli, in prisili elektrone, da gredo skozi tokokrog, ki ustvarja elektriko. Baterija se izprazni, ko se vsi litijevi ioni in elektroni vrnejo na katodo.
Torej, kakšno vlogo ima baker pri litij-ionskih baterijah? Pri izdelavi anode se grafit stopi z bakrom. Baker je odporen proti oksidaciji, ki je kemični proces, pri katerem se elektroni enega elementa izgubijo v drugem elementu. To povzroča korozijo. Oksidacija se zgodi, ko kemikalija in kisik medsebojno delujeta z elementom, na primer, kako železo, ki pride v stik z vodo in kisikom, ustvari rjo. Baker je v bistvu odporen proti koroziji.
Bakrena folijase uporablja predvsem v litij-ionskih baterijah, ker ni omejitev glede velikosti. Lahko ga imate tako dolgo, kot želite, in tako tanko, kot želite. Baker je po svoji naravi močan zbiralnik toka, omogoča pa tudi veliko in enakomerno disperzijo toka.
Obstajata dve vrsti bakrene folije: valjana in elektrolitska. Vaša osnovna zvita bakrena folija se uporablja za vse obrti in dizajne. Ustvarja se s postopkom dovajanja toplote, medtem ko ga pritiskamo navzdol z valjarji. Ustvarjanje elektrolitske bakrene folije, ki se lahko uporablja v tehnologiji, je nekoliko bolj zapleteno. Začne se z raztapljanjem visokokakovostnega bakra v kislini. Tako nastane bakrov elektrolit, ki ga je mogoče dodati bakru s postopkom, imenovanim elektrolitsko prevleko. V tem procesu se električna energija uporablja za dodajanje bakrenega elektrolita bakreni foliji v električno nabitih vrtečih se bobnih.
Bakrena folija ni brez pomanjkljivosti. Bakrena folija se lahko zvije. Če se to zgodi, lahko močno vplivata na zbiranje in razpršitev energije. Še več, na bakreno folijo lahko vplivajo zunanji viri, kot so elektromagnetni signali, mikrovalovna energija in ekstremna vročina. Ti dejavniki lahko upočasnijo ali celo uničijo pravilno delovanje bakrene folije. Alkalije in druge kisline lahko zmanjšajo učinkovitost bakrene folije. Zato podjetja kot nprCIVENKovine ustvarjajo široko paleto izdelkov iz bakrene folije.
Imajo zaščiteno bakreno folijo, ki se bori proti vročini in drugim oblikam motenj. Izdelujejo bakreno folijo za posebne izdelke, kot so tiskana vezja (PCB) in fleksibilna vezja (FCB). Seveda izdelujejo bakreno folijo za litij-ionske baterije.
Litij-ionske baterije postajajo vse bolj običajne, zlasti pri avtomobilih, saj poganjajo indukcijske motorje, kot jih proizvaja Tesla. Indukcijski motorji imajo manj gibljivih delov in imajo boljše delovanje. Za indukcijske motorje se je štelo, da jih ni mogoče dobiti glede na zahteve po moči, ki takrat niso bile na voljo. Tesli je to uspelo s svojimi litij-ionskimi baterijskimi celicami. Vsaka celica je sestavljena iz posameznih litij-ionskih baterij, ki imajo vse bakreno folijo.
Povpraševanje po bakreni foliji je doseglo precejšnje višine. Trg bakrene folije je leta 2019 ustvaril več kot 7 milijard ameriških dolarjev, leta 2026 pa naj bi ustvaril več kot 8 milijard ameriških dolarjev. To je posledica premikov v avtomobilski industriji, ki obetajo prehod z motorjev z notranjim zgorevanjem na litij-ionske baterije. Vendar avtomobili ne bodo edina prizadeta industrija, saj tudi računalniki in druga elektronika uporabljajo bakreno folijo. To bo le zagotovilo, da bo cena zabakreno folijobo v prihodnjem desetletju še naraščala.
Litij-ionske baterije so bile prvič patentirane leta 1976, v komercialno množično proizvodnjo pa bodo začele leta 1991. V letih, ki so sledila, bodo litij-ionske baterije postale bolj priljubljene in se bodo znatno izboljšale. Glede na njihovo uporabo v avtomobilih lahko z gotovostjo rečemo, da bodo našli druge uporabe v svetu, ki je odvisen od gorljive energije, saj so polnilni in učinkovitejši. Litij-ionske baterije so prihodnost energetike, a nič brez bakrene folije.
Čas objave: 25. avgusta 2022