Einn nauðsynlegasti málmur jarðarinnar er kopar. Án hans getum við ekki gert það sem við tökum sem sjálfsagðan hlut, eins og að kveikja á ljósum eða horfa á sjónvarp. Kopar er slagæðarnar sem láta tölvur virka. Við gætum ekki ferðast í bílum án kopars. Fjarskipti myndu stöðvast. Og litíum-jón rafhlöður myndu alls ekki virka án hans.
Litíumjónarafhlöður nota málma eins og kopar og ál til að búa til rafhleðslu. Hver litíumjónarafhlöða hefur grafítanóðu, málmoxíðkatóðu og notar rafvökva sem er varinn með aðskilnaði. Hleðsla rafhlöðunnar veldur því að litíumjónir flæða í gegnum rafvökvana og safnast saman við grafítanóðuna ásamt rafeindum sem sendar eru í gegnum tenginguna. Að aftengja rafhlöðuna sendir jónirnar aftur þangað sem þær komu og neyðir rafeindirnar til að fara í gegnum hringrásina og mynda rafmagn. Rafhlaðan tæmist þegar allar litíumjónir og rafeindir fara aftur í katóðuna.
Hvaða hlutverki gegnir kopar í litíumjónarafhlöðum? Grafít er samrunnið kopar þegar anóðan er búin til. Kopar er ónæmur fyrir oxun, sem er efnaferli þar sem rafeindir eins frumefnis tapast til annars frumefnis. Þetta veldur tæringu. Oxun á sér stað þegar efni og súrefni hafa samskipti við frumefni, eins og þegar járn kemst í snertingu við vatn og súrefni veldur ryði. Kopar er í raun ónæmur fyrir tæringu.
Koparþynnaer aðallega notað í litíumjónarafhlöðum því engar takmarkanir eru á stærð þess. Þú getur haft það eins langt og þú vilt og eins þunnt og þú vilt. Kopar er í eðli sínu öflugur straumsafnari, en það gerir einnig kleift að dreifa straumnum jafnt og vel.
Það eru tvær gerðir af koparþynnu: valsað og rafhúðað. Einfaldlega er valsað koparþynna notuð í alls kyns handverk og hönnun. Hún er búin til með því að hita hana og þrýsta henni niður með kökukefli. Að búa til rafhúðaða koparþynnu er aðeins flóknara ferli. Það byrjar á því að leysa upp hágæða kopar í sýru. Þetta býr til koparraflausn sem hægt er að bæta við koparinn í gegnum ferli sem kallast rafhúðun. Í þessu ferli er rafmagn notað til að bæta koparraflausninni við koparþynnuna í rafhlaðnum snúningstunnum.
Koparþynna er ekki gallalaus. Koparþynna getur afmyndast. Ef það gerist getur orkusöfnun og dreifing orðið fyrir miklum áhrifum. Þar að auki getur koparþynna orðið fyrir áhrifum af utanaðkomandi aðilum eins og rafsegulbylgjum, örbylgjuorku og miklum hita. Þessir þættir geta hægt á eða jafnvel eyðilagt virkni koparþynnunnar. Basar og aðrar sýrur geta tært virkni koparþynnunnar. Þess vegna nota fyrirtæki eins og...CIVENMálmar búa til fjölbreytt úrval af koparþynnuvörum.
Þeir eru með varið koparfilmu sem berst gegn hita og öðrum truflunum. Þeir framleiða koparfilmu fyrir ákveðnar vörur eins og prentaðar rafrásarplötur (PCB) og sveigjanlegar rafrásarplötur (FCB). Að sjálfsögðu framleiða þeir koparfilmu fyrir litíumjónarafhlöður.
Litíumjónarafhlöður eru að verða sífellt algengari, sérstaklega í bílum þar sem þær knýja rafmótora eins og þá sem Tesla framleiðir. Rafhlöður hafa færri hreyfanlega hluti og afköstin eru betri. Talið var að rafmótorar væru ófáanlegir miðað við orkuþarfir sem voru ekki tiltækar á þeim tíma. Tesla tókst að láta þetta gerast með litíumjónarafhlöðum sínum. Hver rafhlaða er gerð úr einstökum litíumjónarafhlöðum, sem allar eru með koparþynnu.
Eftirspurn eftir koparþynnu hefur náð miklum hæðum. Markaðurinn fyrir koparþynnu veltir yfir 7 milljörðum Bandaríkjadala árið 2019 og búist er við að hann muni velta yfir 8 milljörðum Bandaríkjadala árið 2026. Þetta er vegna breytinga í bílaiðnaðinum sem lofa góðu um að skipta úr brunahreyflum yfir í litíumjónarafhlöður. Hins vegar verða bílar ekki eina iðnaðurinn sem verður fyrir áhrifum þar sem tölvur og önnur rafeindatækni nota einnig koparþynnu. Þetta mun aðeins tryggja að verð á ...koparþynnamun halda áfram að hækka á næsta áratug.
Litíum-jón rafhlöður fengu fyrst einkaleyfi árið 1976 og þær voru fjöldaframleiddar árið 1991. Á árunum sem fylgdu urðu litíum-jón rafhlöður vinsælli og verulega bættar. Miðað við notkun þeirra í bílum er óhætt að segja að þær muni finna aðra notkun í heimi sem er háður eldfimum orku þar sem þær eru endurhlaðanlegar og skilvirkari. Litíum-jón rafhlöður eru framtíð orkunnar, en þær eru ekkert án koparþynnu.
Birtingartími: 25. ágúst 2022