Tamarta, oo ah saldhigga agabka ee horumarka ilbaxnimada aadanaha, ayaa had iyo jeer door muhiim ah ka ciyaartay. Waa dammaanad lama huraan ah oo loogu talagalay horumarinta bulshada aadanaha. Iyada oo ay weheliso biyaha, hawada, iyo cuntada, waxay ka kooban tahay shuruudaha lagama maarmaanka u ah badbaadada aadanaha waxayna si toos ah u saamaysaa nolosha aadanaha.

Horumarka warshadaha tamarta waxaa la sameeyay laba isbeddel oo waaweyn laga bilaabo "waqtigii" qoryaha dabka ilaa "waqtigii" dhuxusha, ka dibna "waqtigii" dhuxusha ilaa "waqtigii" saliidda. Hadda waxay bilowday inay ka beddesho "waqtigii" saliidda una beddesho "waqtigii" isbeddelka tamarta la cusboonaysiin karo.

Laga soo bilaabo dhuxusha oo ahayd isha ugu weyn horraantii qarnigii 19aad ilaa saliidda oo ahayd isha ugu weyn bartamihii qarnigii 20aad, aadanuhu waxay si ballaaran u isticmaaleen tamarta fosil muddo ka badan 200 oo sano. Si kastaba ha ahaatee, qaab-dhismeedka tamarta adduunka oo ay ku badan tahay tamarta fosilku wuxuu ka dhigayaa mid aan ka fogayn yaraanta tamarta fosil.

Saddexda side ee dhaqaalaha ee tamarta fosil-ka ee dhaqameed oo ay matalaan dhuxusha, saliidda iyo gaaska dabiiciga ah ayaa si degdeg ah u dhammaan doona qarnigan cusub, habka isticmaalka iyo gubashadana, waxay sidoo kale sababi doontaa saameynta aqalka dhirta lagu koriyo, waxay soo saari doontaa tiro badan oo wasakh ah, waxayna wasakhayn doontaa deegaanka.

Sidaa darteed, waa lama huraan in la yareeyo ku tiirsanaanta tamarta fosil-ka, la beddelo qaab-dhismeedka isticmaalka tamarta ee aan caqliga lahayn ee jira, iyo in la raadiyo tamar cusub oo la cusboonaysiin karo oo nadiif ah oo aan wasakh lahayn.

Waqtigan xaadirka ah, tamarta la cusboonaysiin karo waxaa inta badan ka mid ah tamarta dabaysha, tamarta haydarojiin, tamarta qorraxda, tamarta bayoomaaska, tamarta hirarka iyo tamarta dhulka hoostiisa, iwm., tamarta dabaysha iyo tamarta qorraxdu waa meelaha cilmi-baarista hadda laga sameeyo adduunka oo dhan.

Si kastaba ha ahaatee, wali way adag tahay in la gaaro beddel hufan iyo kaydin ilo kala duwan oo tamar la cusboonaysiin karo ah, taasoo adkeyneysa in si wax ku ool ah loo isticmaalo.

Xaaladdan, si loo xaqiijiyo isticmaalka waxtarka leh ee tamarta cusub ee la cusboonaysiin karo ee aadanaha, waxaa lagama maarmaan ah in la horumariyo tignoolajiyada kaydinta tamarta cusub ee ku habboon oo hufan, taas oo sidoo kale ah meel aad u kulul cilmi-baarista bulshada ee hadda jirta.

Waqtigan xaadirka ah, baytariyada lithium-ion, oo ah mid ka mid ah baytariyada labaad ee ugu waxtarka badan, ayaa si weyn loogu isticmaalay aaladaha elektaroonigga ah ee kala duwan, gaadiidka, hawada sare iyo meelo kale. Rajada horumarinta ayaa aad u adag.

Sifooyinka jireed iyo kuwa kiimikada ee sodium iyo lithium waa isku mid, waxayna leedahay saameyn kaydinta tamarta. Sababtoo ah waxa ku jira hodanka, qaybinta isku midka ah ee isha sodium, iyo qiimaha hooseeya, waxaa loo isticmaalaa tignoolajiyada kaydinta tamarta ee baaxadda weyn, taas oo leh astaamaha qiimaha jaban iyo hufnaanta sare.

Qalabka elektroodka togan iyo kuwa taban ee baytariyada sodium ion waxaa ka mid ah iskudhisyada birta kala-guurka ee lakabka leh, polyanions, fosfates-ka birta kala-guurka, nanoparticles-ka qolofta dhexe, iskudhisyada birta, kaarboon adag, iwm.

Maadaama ay tahay curiye aad u badan oo dabiici ah, kaarboonku waa raqiis waana fududahay in la helo, wuxuuna helay aqoonsi badan oo ah walxo anode ah oo loogu talagalay baytariyada sodium-ion.

Marka loo eego heerka garaafitization-ka, walxaha kaarboon waxaa loo qaybin karaa laba qaybood: kaarboon garaafig ah iyo kaarboon amorphous ah.

Kaarboon adag, oo ka tirsan kaarboon aan qaab lahayn, wuxuu muujiyaa awood gaar ah oo kaydin soodhiyam ah oo ah 300mAh/g, halka walxaha kaarboonka leh heer sare oo garaafis ah ay adag tahay in la daboolo isticmaalka ganacsiga sababtoo ah baaxadda dusha sare iyo nidaamkeeda xooggan.

Sidaa darteed, walxaha kaarboonka adag ee aan ahayn garaafiga waxaa inta badan loo isticmaalaa cilmi-baarista wax ku oolka ah.

Si loo sii wanaajiyo waxqabadka agabka anode ee baytariyada sodium-ion, hydrophilicity iyo conductivity ee agabka kaarboonka waxaa lagu hagaajin karaa iyadoo la adeegsanayo doping ion ama isku-darka, taas oo kor u qaadi karta waxqabadka kaydinta tamarta ee agabka kaarboonka.

Maadaama ay yihiin walxaha elektroodka taban ee baytariga sodium ion, isku-dhafka biraha badanaa waa kaarboohaydraytyo bir ah oo laba-geesood ah iyo nitrides. Marka laga soo tago astaamaha wanaagsan ee walxaha laba-geesoodka ah, ma kaydin karaan oo keliya kaarboohaydraytyada sodium iyagoo nuugaya oo isku-dhafan, laakiin sidoo kale waxay la socdaan soodhiyam. Isku-darka ion-yadu wuxuu abuuraa awood iyada oo loo marayo falgallada kiimikada ee kaydinta tamarta, taasoo si weyn u hagaajinaysa saameynta kaydinta tamarta.

Sababo la xiriira qiimaha sare iyo dhibka helitaanka isku-dhafka birta, walxaha kaarboonku wali waa walxaha anode-ka ugu muhiimsan ee baytariyada sodium-ion.

Kororka isku-dhafka biraha kala-guurka ah ee lakabka leh ayaa ka dambeeyay helitaanka graphene. Waqtigan xaadirka ah, walxaha laba-geesoodka ah ee loo isticmaalo baytariyada sodium-ion waxaa inta badan ka mid ah NaxMO4 oo lakabka sodium-ka ku salaysan, NaxCoO4, NaxMnO4, NaxVO4, NaxFeO4, iwm.

Alaabada elektroodka Polyanionic-ka ee wanaagsan ayaa markii ugu horreysay loo isticmaalay elektroodka lithium-ion-ka ee baytariga, ka dibna waxaa loo isticmaalay baytariyada sodium-ion. Alaabada muhiimka ah ee matalaya waxaa ka mid ah kiristaallada olivine sida NaMnPO4 iyo NaFePO4.

Fosfate-ka birta ee ku-meel-gaarka ah waxaa markii hore loo isticmaali jiray sidii walax elektrode togan oo ku jirta baytariyada lithium-ion. Habka isku-darka ayaa ah mid bisil waxaana jira qaabab badan oo kiristaal ah.

Fosfate, oo ah qaab-dhismeed saddex-geesood ah, wuxuu dhisaa qaab-dhismeed ku habboon kala-saarista iyo isku-xidhka ion-yada soodhiyamka, ka dibna wuxuu helaa baytariyada soodhiyam-ion oo leh waxqabad kaydin tamar oo heer sare ah.

Qalabka qaab-dhismeedka qolofka xudunta waa nooc cusub oo ah walxo anode ah oo loogu talagalay baytariyada sodium-ion kaas oo soo ifbaxay sannadihii ugu dambeeyay. Iyada oo lagu saleynayo agabkii asalka ahaa, agabkani wuxuu gaaray qaab-dhismeed godan iyada oo loo marayo naqshad dhisme oo heer sare ah.

Qalabka qaab-dhismeedka qolofta xudunta ee ugu caansan waxaa ka mid ah nanocubes selenide cobalt, nanospheres-ka sodium vanadate co-doped core-shell ee Fe-N, nanospheres-ka carbon hollow tin oxide ee daloola iyo qaabab kale oo godan.

Iyada oo ay ugu wacan tahay astaamaheeda aadka u fiican, oo ay weheliso qaab-dhismeedka godan ee sixirka iyo daloolada leh, firfircooni badan oo elektaroonik ah ayaa la kulma elektaroonik, isla markaana, waxay si weyn u kor u qaadaysaa dhaqdhaqaaqa ion-ka ee elektaroonik si loo gaaro kaydinta tamarta oo hufan.

Tamarta la cusboonaysiin karo ee adduunka ayaa sii kordheysa, taasoo kor u qaadaysa horumarinta tignoolajiyada kaydinta tamarta.

Waqtigan xaadirka ah, iyadoo la raacayo hababka kala duwan ee kaydinta tamarta, waxaa loo qaybin karaa kaydinta tamarta jireed iyo kaydinta tamarta elektaroonigga ah.

Kaydinta tamarta elektaroonigga ah waxay buuxisaa heerarka horumarinta ee tiknoolajiyada cusub ee kaydinta tamarta ee maanta sababtoo ah faa'iidooyinkeeda badbaadada sare, kharashka hooseeya, isticmaalka dabacsan, iyo hufnaanta sare.

Sida laga soo xigtay hababka kala duwan ee falgalka elektiroonigga, ilaha tamarta kaydinta tamarta elektaroonigga ah waxaa inta badan ka mid ah supercapacitors, baytariyada aashitada rasaasta, baytariyada tamarta shidaalka, baytariyada birta nikkel-ka, baytariyada sodium-sulfur, iyo baytariyada lithium-ion.

Tiknoolajiyada kaydinta tamarta, walxaha elektroodka dabacsan ayaa soo jiitay xiisaha cilmi-baarista saynisyahano badan sababtoo ah kala duwanaanshaha naqshadooda, dabacsanaantooda, kharashkooda hooseeya, iyo astaamaha ilaalinta deegaanka.

Walxaha kaarboonku waxay leeyihiin xasillooni gaar ah oo heerkulbeeg ah, kontorool wanaagsan, xoog sare, iyo sifooyin farsamo oo aan caadi ahayn, taasoo ka dhigaysa elektroodhyo rajo leh oo loogu talagalay baytariyada lithium-ion iyo baytariyada sodium-ion.

Awood-qaybiyeyaasha Supercapacitors si dhakhso ah ayaa loo dallaci karaa oo loo damin karaa xaaladaha hadda jira ee sarreeya, waxayna leeyihiin cimri wareeg oo ka badan 100,000 oo jeer. Waa nooc cusub oo ah sahay koronto oo gaar ah oo u dhaxaysa capacitors-ka iyo baytariyada.

Supercapacitors waxay leeyihiin astaamo ah cufnaanta awoodda sare iyo heerka beddelka tamarta sare, laakiin cufnaanta tamartoodu way hooseysaa, waxay u nugul yihiin inay is-daadiyaan, waxayna u nugul yihiin daadashada elektrolytka marka si khaldan loo isticmaalo.

In kasta oo unugga korontada shidaalka uu leeyahay astaamo aan lahayn dallacaad, awood weyn, awood gaar ah oo sare iyo kala duwanaansho awood gaar ah oo ballaaran, heerkulkiisa hawlgalka sare, qiimaha kharashka sare, iyo hufnaanta beddelka tamarta oo hooseeya ayaa ka dhigaya mid laga heli karo oo keliya habka ganacsiga. Loo isticmaalo qaybaha qaarkood.

Baytariyada aashitada rasaasta leh waxay leeyihiin faa'iidooyinka qiimaha jaban, tignoolajiyada qaan-gaarka ah, iyo badbaadada sare, waxaana si weyn loogu isticmaalay saldhigyada saldhigyada calaamadaha, baaskiiladaha korontada ku shaqeeya, baabuurta, iyo kaydinta tamarta shabakadda. Looxyada gaagaaban sida wasakheynta deegaanka ma buuxin karaan shuruudaha iyo heerarka sii kordhaya ee bateriga kaydinta tamarta.

Baytariyada Ni-MH waxay leeyihiin astaamo kala duwanaansho xooggan, qiimo kaloori hooseeya, awood monomer weyn, iyo astaamo sii deyn deggan, laakiin miisaankoodu waa mid aad u weyn, waxaana jira dhibaatooyin badan oo ku saabsan maaraynta taxanaha baytariyada, kuwaas oo si fudud u horseedi kara dhalaalidda kala-soocayaasha baytariga hal mar.