Et af de mest essentielle metaller på planeten er kobber. Uden det er vi ikke i stand til at gøre de ting, vi tager for givet, såsom at tænde lys eller se fjernsyn. Kobber er de arterier, der får computere til at fungere. Vi ville ikke være i stand til at køre i bil uden kobber. Telekommunikation ville gå i stå. Og lithium-ion-batterier ville slet ikke fungere uden det.
Lithium-ion-batterier bruger metaller som kobber og aluminium til at skabe en elektrisk ladning. Hvert lithium-ion-batteri har en grafitanode, en metaloxidkatode og bruger elektrolytter, der er beskyttet af en separator. Opladning af batteriet får lithiumioner til at strømme gennem elektrolytterne og samle sig ved grafitanoden sammen med elektroner, der sendes gennem forbindelsen. Når batteriet frakobles, sendes ionerne tilbage, hvor de kom fra, og elektronerne tvinges til at gå gennem kredsløbet og skabe elektricitet. Batteriet vil være afladet, når alle lithiumioner og elektroner vender tilbage til katoden.
Så hvilken rolle spiller kobber i lithium-ion-batterier? Grafit smeltes sammen med kobber, når anoden dannes. Kobber er modstandsdygtigt over for oxidation, som er en kemisk proces, hvor elektroner fra ét element går tabt til et andet element. Dette forårsager korrosion. Oxidation sker, når et kemikalie og ilt interagerer med et element, ligesom hvordan jern, der kommer i kontakt med vand og ilt, skaber rust. Kobber er i bund og grund immun over for korrosion.
Kobberfoliebruges primært i lithium-ion-batterier, fordi der ikke er nogen begrænsninger på størrelsen. Du kan have den så lang, som du vil, og så tynd, som du vil. Kobber er i sagens natur en kraftig strømopsamler, men det giver også mulighed for stor og ligelig strømfordeling.
Der findes to typer kobberfolie: rullet og elektrolytisk. Den grundlæggende rullede kobberfolie bruges til alt håndværk og design. Den fremstilles ved at introducere varme, mens den presses ned med kageruller. At fremstille elektrolytisk kobberfolie er noget, der kan bruges i teknologi, og det er lidt mere kompliceret. Det starter med at opløse kobber af høj kvalitet i syre. Dette skaber en kobberelektrolyt, der kan tilsættes kobber gennem en proces kaldet elektrolytisk plettering. I denne proces bruges elektricitet til at tilsætte kobberelektrolytten til kobberfolien i elektrisk ladede roterende tromler.
Kobberfolie er ikke uden sine fejl. Kobberfolie kan blive vridd. Hvis det sker, kan energiopsamling og -spredning blive stærkt påvirket. Derudover kan kobberfolie blive påvirket af eksterne kilder såsom elektromagnetiske signaler, mikrobølgeenergi og ekstrem varme. Disse faktorer kan forsinke eller endda ødelægge kobberfoliens evne til at fungere korrekt. Alkalier og andre syrer kan korrodere kobberfoliens effektivitet. Derfor har virksomheder som f.eks.CIVENMetaller skaber en bred vifte af kobberfolieprodukter.
De har afskærmet kobberfolie, der bekæmper varme og andre former for interferens. De laver kobberfolie til specifikke produkter såsom printkort (PCB'er) og fleksible printkort (FCB'er). Naturligvis laver de kobberfolie til lithium-ion-batterier.
Litium-ion-batterier bliver mere og mere normen, især i biler, da de driver induktionsmotorer som dem, Tesla producerer. Induktionsmotorer har færre bevægelige dele og har bedre ydeevne. Induktionsmotorer blev anset for at være uopnåelige på grund af strømkrav, der ikke var tilgængelige på det tidspunkt. Tesla var i stand til at få dette til at ske med deres litium-ion-battericeller. Hver celle er opbygget af individuelle litium-ion-batterier, som alle har kobberfolie.
Efterspørgslen efter kobberfolie har nået betydelige højder. Markedet for kobberfolie indbragte over 7 milliarder dollars i USA i 2019, og det forventes at indbringe over 8 milliarder dollars i USA i 2026. Dette skyldes ændringer i bilindustrien, der lover at skifte fra forbrændingsmotorer til lithium-ion-batterier. Biler vil dog ikke være den eneste industri, der vil blive påvirket, da computere og anden elektronik også bruger kobberfolie. Dette vil kun sikre, at prisen på...kobberfolievil fortsætte med at stige i det kommende årti.
Lithium-ion-batterier blev først patenteret i 1976, og de blev kommercielt masseproduceret i 1991. I de følgende år blev lithium-ion-batterier mere populære og betydeligt forbedret. I betragtning af deres anvendelse i biler er det sikkert at sige, at de vil finde andre anvendelser i en verden, der er afhængig af brændbar energi, da de er genopladelige og mere effektive. Lithium-ion-batterier er fremtidens energi, men de er ingenting uden kobberfolie.
Opslagstidspunkt: 25. august 2022