배터리 수명이 가장 긴 충전식 배터리의 수명은 얼마나 됩니까?

전기에너지는 현대 문명의 발전에 있어 없어서는 안 될 에너지이므로, 배터리는 인류의 생산과 생활에 없어서는 안 될 필수품이 되었습니다.

좁은 의미에서 배터리는 화학에너지를 전기에너지로 변환할 수 있는 장치를 말한다. 우리 일상생활에서 사용되는 배터리는 모두 이 열에 속하며, 가장 일반적인 건식 배터리, 즉 망간 아연 배터리가 이에 속합니다. 니켈카드뮴전지, 니켈수소전지, 자동차용 알루미늄산전지 등

일반화된 배터리는 '전기에너지를 다른 형태로 저장했다가 다시 전기에너지로 변환할 수 있는 장치'를 말한다. 예를 들어, 일부 우주선에 사용되는 원자력 배터리는 원자력 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있는 장치입니다. 또한 일부 분야의 양수발전소 건설의 본질도 거대세포의 대안적 형태로 볼 수 있다. 소위 양수식 발전소는 중복된 전기 워터 펌프를 사용하여 이를 저장하고, 저장수 발전을 위해 피크 수요와 건기를 방출합니다.

기존의 화학 에너지 배터리는 전기 에너지를 화학 형성의 형태로 저장하고, 핵 배터리는 전기 에너지를 원자력 에너지의 형태로 저장하며, 양수 발전소는 전기 에너지를 중력 위치 에너지의 형태로 저장합니다. 광범위하게 말하면 본질적으로 배터리입니다.

배터리와 관련하여 가장 중요한 한 가지는 배터리 수명입니다. 사람들이 배터리를 발명한 이유는 단순히 전력을 저장하기 위해서만이 아니라 언제 어디서나 전기기기에 전력을 공급하기 위해서입니다. 리튬 배터리의 배터리 수명이 매우 짧고 곧 전력이 소진될 경우 불편할 것입니다. 나는 우리 모두가 이것을 알고 있다고 믿습니다. 현재 배터리 수명은 실제로 우리의 요구 사항을 충족시키지 못합니다. 소형 휴대폰은 충전소가 없으면 사용하기 어렵고, 이런 전력으로 구동되는 신에너지 자동차도 비슷한 어려움을 겪고 있다. 배터리 수명을 개선하는 것이 시급한 요구 사항이 되었습니다.

가장 내구성이 뛰어난 배터리가 무엇인지 아시나요? 핵전지라고 생각하실 수도 있겠지만, 아니, 보이저 2호에 장착된 핵전지는 40년 이상 지속되었는데, 가장 오래 지속되는 전지는 핵전지가 아닌 화학전지입니다.

화학에너지 배터리를 40년 이상 사용할 수 있나요? 예, 가능합니다. 하지만 큰 격차가 있습니다. 가장 긴 배터리는 옥스퍼드 시계 배터리였습니다. "옥스포드 벨 배터리"는 일련의 건식 스택과 한 쌍의 벨로 구성됩니다. 다음 두 건식 스택에는 시계와 두 시계 사이에 금속 공이 있습니다. 금속구의 종은 동일한 전하 반발력의 반대쪽에 있을 때, 반대쪽이 종과 충돌하면 전하 이동이 발생합니다. 반발력은 공을 다시 밀어내고 지속적인 전원 공급에 따라 벨이 울립니다.

옥스퍼드 벨 배터리는 어떻게 탄생했나요? 1840년 어느 날, 옥스퍼드 대학의 물리학 교수인 로버트 워커(Robert Walker)는 기구 제조사로부터 이 장치를 구입하여 옥스퍼드 대학의 클라렌던 연구소 복도 선반에 놓았습니다.

놀랍게도 3년, 5년, 10년이 지난 지금도 벨은 울리고 있고, 전원도 꺼지지 않았다. 사람들은 종이 언제 멈출지 매우 궁금해하기 때문에 몇 년을 기다립니다. 마침내 180년이 지난 지금, 옥스퍼드 대학교 복도에 있는 클라렌든 연구소의 종소리는 여전히 울리고 있으며, 약해질 기미는 전혀 없습니다. 얼마나 오랫동안 벨이 울릴지는 아무도 모르고, 벨이 멈출 때까지 기다리지 못할 수도 있습니다. 그렇다면 이 두 개의 건식 원자로에는 180년의 울림을 뒷받침하는 것이 무엇입니까?

옥스포드 벨 배터리 건식 스택의 내부 구조는 미스터리입니다. 너무 오래되었고 그렇게 오래 지속될 것이라고 아무도 기대하지 않기 때문에 아무도 모르기 때문에 누구도 기기 제조업체에 건식 스택의 내부 구조에 대해 물어보지 않았으므로 당연히 아는 사람도 없습니다.

왜 그렇게 어려운가요? 마른 더미를 직접 열어보면 어떨까요? 응, 열어보면 알 거야. 하지만 '옥스포드 시계 배터리'는 구입 당시부터 밀폐된 이중 유리박스에 밀봉되어 있어 외부 공기와 완전히 차단되어 있었습니다. 열면 원래 환경이 파괴됩니다. 그래서 사람들은 계속 기다리고, 마침내 멈추는 순간을 기다리고, 그러다가 열게 되겠지만, 언제까지 열릴지는 아무도 모릅니다. 옥스포드 벨 배터리의 내부 구조에 대해서는 많은 추측이 있습니다. 어떤 사람들은 건식 스택의 내부 구조가 현대 망간 아연 배터리의 구조와 유사하다고 생각합니다. 이산화 망간이 양극이고 황산 아연이 음극입니다. 하지만 모든 것은 추측일 뿐이며, 답은 멈출 때까지 공개되지 않습니다.