Einn mikilvægasti málmurinn á jörðinni er kopar. Án þess getum við ekki gert hlutina sem við teljum sjálfsagða eins og að kveikja ljós eða horfa á sjónvarpið. Kopar eru slagæðar sem láta tölvur virka. Við gætum ekki ferðast í bílum án kopar. Fjarskipti myndu stöðvast. Og litíumjónarafhlöður myndu alls ekki virka án hennar.
Lithium-ion rafhlöður nota málma eins og kopar og ál til að búa til rafhleðslu. Hver litíumjónarafhlaða hefur grafítskaut, málmoxíð bakskaut og notar raflausn sem er varin með skilju. Hleðsla rafhlöðunnar veldur því að litíumjónir flæða í gegnum raflausnin og safnast saman við grafítskautið ásamt rafeindum sem sendar eru í gegnum tenginguna. Ef rafhlaðan er tekin úr sambandi sendir jónirnar aftur þangað sem þær komu og neyðir rafeindirnar til að fara í gegnum hringrásina og búa til rafmagn. Rafhlaðan mun tæmast þegar allar litíumjónir og rafeindir fara aftur í bakskautið.
Svo, hvaða hlutverki gegnir kopar með litíumjónarafhlöðum? Grafít er blandað saman við kopar þegar rafskautið er búið til. Kopar er ónæmur fyrir oxun, sem er efnafræðilegt ferli þar sem rafeindir eins frumefnis tapast í annað frumefni. Þetta veldur tæringu. Oxun á sér stað þegar efni og súrefni hafa samskipti við frumefni, eins og hvernig járn sem kemst í snertingu við vatn og súrefni myndar ryð. Kopar er í meginatriðum ónæmur fyrir tæringu.
Koparpappírer fyrst og fremst notað í litíumjónarafhlöður vegna þess að það eru engar takmarkanir á stærð þeirra. Þú getur haft það eins lengi og þú vilt og eins þunnt og þú vilt. Kopar er í eðli sínu öflugur straumsafnari, en hann gerir einnig kleift að dreifa straumnum jafnt og þétt.
Það eru tvær gerðir af koparþynnu: valsað og rafgreiningu. Þú ert undirstöðu vals koparþynna er notuð fyrir hvert handverk og hönnun. Það er búið til með því að koma hita á meðan það er þrýst niður með kökukefli. Búa til rafgreiningar kopar filmu er sem hægt er að nota í tækni er aðeins meira þátt. Það byrjar á því að leysa upp hágæða kopar í sýru. Þetta skapar koparsölt sem hægt er að bæta við kopar með ferli sem kallast rafgreiningarhúðun. Í þessu ferli er rafmagn notað til að bæta koparsalta við koparþynnuna í rafhlöðnum snúningstromlum.
Koparpappír er ekki gallalaus. Koparpappír getur undið. Ef það gerist getur orkusöfnun og dreifing haft mikil áhrif. Það sem meira er er að koparþynnur geta orðið fyrir áhrifum af utanaðkomandi uppsprettum eins og rafsegulboðum, örbylgjuorku og miklum hita. Þessir þættir geta hægt á eða jafnvel eyðilagt getu koparþynnunnar til að virka rétt. Alkalis og aðrar sýrur geta tært virkni koparþynnunnar. Þetta er ástæðan fyrir því að fyrirtæki eins ogCIVENMálmar búa til fjölbreytt úrval af koparpappírsvörum.
Þeir eru með hlífðar koparþynnu sem berst gegn hita og annars konar truflunum. Þeir búa til koparpappír fyrir sérstakar vörur eins og prentplötur (PCB) og sveigjanlegar hringrásarplötur (FCB). Auðvitað búa þeir til koparpappír fyrir litíumjónarafhlöður.
Lithium-ion rafhlöður eru að verða algengari, sérstaklega með bifreiðum þar sem þær knýja örvunarmótora eins og Tesla framleiðir. Innleiðslumótorar eru með færri hreyfanlegum hlutum og hafa betri afköst. Innleiðslumótorar voru taldir ófáanlegir miðað við aflkröfur sem ekki voru tiltækar á þeim tíma. Tesla tókst að láta þetta gerast með litíumjónarafhlöðum sínum. Hver klefi er samsett úr einstökum litíumjónarafhlöðum sem allar eru með koparþynnu.
Eftirspurnin eftir koparþynnu hefur náð töluverðum hæðum. Koparþynnumarkaðurinn græddi yfir 7 milljarða dollara í Ameríku árið 2019 og gert er ráð fyrir að hann muni gera yfir 8 milljarða dala í Ameríku árið 2026. Þetta er vegna breytinga í bílaiðnaðinum sem lofa að skipta úr brunahreyflum yfir í litíumjónarafhlöður. Hins vegar verða bílar ekki eini iðnaðurinn sem verður fyrir áhrifum þar sem tölvur og önnur raftæki nota einnig koparpappír. Þetta mun aðeins tryggja að verð fyrirkoparpappírmun halda áfram að hækka á komandi áratug.
Lithium-ion rafhlöður fengu fyrst einkaleyfi árið 1976 og þær yrðu fjöldaframleiddar í atvinnuskyni árið 1991. Á árunum þar á eftir myndu lithium-ion rafhlöður verða vinsælli og bæta þær verulega. Miðað við notkun þeirra í bifreiðum er óhætt að segja að þeir muni finna aðra notkun í heimi sem er háður brennandi orku þar sem þeir eru endurhlaðanlegir og skilvirkari. Lithium-ion rafhlöður eru framtíð orku, en þær eru ekkert án koparþynnu.
Birtingartími: 25. ágúst 2022