مناظر: 0 مصنف: سائٹ ایڈیٹر اشاعت کا وقت: 2026-08-24 اصل: سائٹ
ایک لتیم آئن +1 کا چارج رکھتا ہے، اور یہ بنیادی خاصیت وہی ہے جو لیتھیم آئن چارج کو چلاتی ہے جو آپ کے آلات کو طاقت دیتا ہے۔ اسے مثبت قطب کے ساتھ مقناطیس کی طرح سوچیں — ہمیشہ کھینچتا ہے، کبھی غیر جانبدار نہیں ہوتا۔ یہ واحد مثبت چارج آپ کی ہر لتیم آئن بیٹری کے پیچھے انجن ہے۔
آپ جانیں گے کہ یہ چارج ایٹم کی سطح پر کیوں موجود ہے، اور لتیم آئن چارج آپ کی جیب میں موجود 3.7v لتیم بیٹری سے کیسے گزرتا ہے۔ آخر تک، آپ سمارٹ فونز سے لے کر الیکٹرک کاروں تک اپنے روزمرہ کے آلات کے پیچھے موجود سادہ سائنس کو سمجھ لیں گے۔
اے لتیم آئن میں +1 چارج ہوتا ہے کیونکہ یہ ایک الیکٹران کو مستحکم ہونے کے لیے چھوڑ دیتا ہے۔
یہ +1 چارج آئنوں کو بیٹری کے اندر دھکیلتا ہے، جس سے الیکٹرک کرنٹ بنتا ہے جو آلات کو چلاتا ہے۔
اس سادہ چارج کو سمجھنے سے آپ کو یہ دیکھنے میں مدد ملتی ہے کہ بیٹریاں کیسے کام کرتی ہیں اور وہ کیوں موثر ہیں۔
ہر ایٹم میں تین بنیادی ذرات ہوتے ہیں۔ پروٹون میں مثبت چارج ہوتا ہے۔ نیوٹران نیوٹرل ہوتے ہیں، اس لیے ان میں کوئی برقی پل نہیں ہوتا۔ الیکٹران پر منفی چارج ہوتا ہے۔ ایٹم کو ایک چھوٹے سے نظام شمسی کی طرح سوچیں۔ مرکزہ مرکز میں ہے۔ نیوکلئس میں پروٹون اور نیوٹران کا جھرمٹ۔ نیوکلئس کے گرد الیکٹران گولوں میں گردش کرتے ہیں۔
لیتھیم کا ایٹم نمبر 3 ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ اس کے نیوکلئس میں 3 پروٹون ہیں۔ ایک غیر جانبدار لتیم ایٹم میں بھی 3 الیکٹران ہوتے ہیں۔ مثبت اور منفی چارجز ایک دوسرے کو متوازن کرتے ہیں۔ ایٹم کا کوئی مجموعی چارج نہیں ہے۔ یہ برقی توازن کی حالت میں ہے۔
جائیداد |
قدر |
|---|---|
اٹامک نمبر |
3 |
6.94 |
قدرتی طور پر پائے جانے والے لیتھیم کی دو شکلیں ہیں جنہیں آاسوٹوپس کہتے ہیں۔ لیتھیم 6 میں 3 پروٹون اور 3 نیوٹران ہوتے ہیں۔ لیتھیم 7 میں 3 پروٹون ہوتے ہیں۔ 4 نیوٹران Lithium-7 بہت زیادہ عام ہے۔ یہ بناتا ہے 92٪ سے زیادہ ۔ قدرتی لتیم کا دونوں آاسوٹوپس کی غیر جانبدار حالت میں 3 پروٹون اور 3 الیکٹران ہوتے ہیں۔ پروٹان اور الیکٹران کا توازن دونوں شکلوں میں یکساں ہے۔
ایک غیر جانبدار لتیم ایٹم میں، 3 مثبت پروٹون ہوتے ہیں۔ 3 منفی الیکٹران بھی ہیں۔ ایٹم متوازن ہے۔ لیکن یہ توازن قائم نہیں رہتا۔
ویلنس الیکٹرانز میں الیکٹران ہیں۔ سب سے بیرونی خول ۔ ایٹم کا یہ الیکٹران کیمیائی بانڈ تشکیل دے سکتے ہیں۔ وہ فیصلہ کرتے ہیں کہ ایک ایٹم دوسرے ایٹموں کے ساتھ کیسے رد عمل ظاہر کرتا ہے۔
لیتھیم میں الیکٹران کنفیگریشن 1s⊃2;2s⊃1; ہے۔ پہلے شیل میں 2 الیکٹران ہوتے ہیں۔ دوسرا شیل 1 الیکٹران رکھتا ہے۔ وہ واحد بیرونی الیکٹران والینس الیکٹران ہے۔ یہ الیکٹران نیوکلئس کے ذریعے ڈھیلے طریقے سے پکڑا جاتا ہے۔
ایٹم استحکام چاہتے ہیں۔ وہ مکمل بیرونی خول چاہتے ہیں۔ ہیلیم پہلے سے ہی یہ ہے. ہیلیم کا پہلا خول ہے جس میں 2 الیکٹران ہیں۔ لیتھیم اپنا ایک والینس الیکٹران کھو کر اسی حالت میں پہنچ سکتا ہے۔
اس الیکٹران کو ہٹانے میں توانائی درکار ہوتی ہے۔ لتیم کی پہلی آئنائزیشن توانائی ہے۔ 520 kJ/mol.
لتیم کی پہلی آئنائزیشن توانائی 520 kJ/mol ہے۔
اس کا موازنہ الیکٹران حاصل کرنے سے کریں۔ جب لتیم ایک الیکٹران حاصل کرتا ہے، تو یہ صرف جاری کرتا ہے۔ 59.6 kJ/ mol لیتھیم اپنا الیکٹران کھونے کو ترجیح دیتا ہے۔ نتیجے میں استحکام تجارت کو قابل قدر بناتا ہے۔
جب لیتھیم اپنا والینس الیکٹران کھو دیتا ہے تو ایٹم بدل جاتا ہے۔ اب اس میں 3 پروٹون ہیں لیکن صرف 2 الیکٹران ہیں۔ مثبت چارج منفی سے زیادہ ہے۔ نتیجہ +1 کا خالص چارج ہے۔
1s⊃2؛ 2s⊃1; کنفیگریشن کے ساتھ لیتھیم، تک پہنچنے کے لیے ایک الیکٹران کھو دیتا ہے۔ ہیلیم کی نوبل-گیس ترتیب ، 1s⊃2;، Li⁺ تشکیل دیتی ہے۔ Li⁺ اور اس کی الیکٹران کی ترتیب ایک جیسی ہے۔
یہ لتیم آئن چارج ہے۔ ایٹم غیر جانبدار لتیم سے لتیم آئن میں تبدیل ہوتا ہے۔ اس آئن کا خالص مثبت چارج +1 ہے۔ یہ سادہ حقیقت چلاتی ہے۔ بیٹری کیمسٹری ایٹم اس الیکٹران سے چھٹکارا حاصل کرنا چاہتا ہے۔ یہ ایک مستحکم حالت میں پہنچنا چاہتا ہے۔ یہ خواہش آپ کے آلات کو طاقت دیتی ہے۔
تصویری ماخذ: pexels
ایک لتیم آئن بیٹری کے تین اہم حصے ہوتے ہیں۔ انوڈ منفی الیکٹروڈ ہے۔ کیتھوڈ مثبت الیکٹروڈ ہے۔ الیکٹرولائٹ ان کے درمیان بیٹھتا ہے اور آئنوں کو حرکت دیتا ہے ۔ یہ لتیم آئنوں کو گزرنے دیتا ہے لیکن الیکٹران کو روکتا ہے۔ لیتھیم نمکیات جیسے LiPF₆ اس راستے کو بنانے کے لیے مائع میں گھل جاتے ہیں۔ الیکٹرولائٹ کی آئنوں کو لے جانے کی صلاحیت کے بارے میں ہے۔ 10 ایم ایس/سینٹی میٹر ۔ کمرے کے درجہ حرارت پر یہ رفتار فیصلہ کرتی ہے کہ بیٹری کتنی تیزی سے خارج ہوسکتی ہے۔
جب آپ اپنا آلہ استعمال کرتے ہیں تو بیٹری ڈسچارج ہونا شروع ہو جاتی ہے۔ انوڈ پر لتیم ایٹم الیکٹران کھو دیتے ہیں ۔ اسے آکسیکرن کہتے ہیں۔ ایٹم Li⁺ آئن بن جاتے ہیں۔ +1 کا لتیم آئن چارج پھر پورے عمل کو چلاتا ہے۔
الیکٹرولائٹ ان مثبت آئنوں کو لے جاتا ہے۔ اینوڈ سے کیتھوڈ تک ۔ الیکٹران ایک مختلف راستہ اختیار کرتے ہیں۔ وہ باہر کے سرکٹ کے ذریعے سفر کرتے ہیں۔ یہ آپ کے آلے کو طاقت دیتا ہے۔ راستوں کی یہ علیحدگی بہت ضروری ہے۔ سرکٹ میں الیکٹران کا بہاؤ آپ کے فون کے استعمال کردہ برقی رو کو بناتا ہے۔
تجارتی خلیوں میں انوڈ اکثر سے بنا ہوتا ہے۔ گریفائٹ، سلکان، یا دونوں کا مرکب ۔ کیتھوڈ مواد زیادہ مختلف ہوتے ہیں۔ مینوفیکچررز لیتھیم کوبالٹ آکسائیڈ (LCO)، لیتھیم مینگنیج آکسائیڈ (LMO)، لتیم آئرن فاسفیٹ (LFP)، یا لتیم نکل مینگنیج کوبالٹ آکسائیڈ (NMC) استعمال کرتے ہیں۔ ہر مرکب قدرے مختلف کارکردگی دیتا ہے۔
بیٹری کے لیبل پر آپ جو وولٹیج دیکھتے ہیں وہ اس کیمیائی عمل سے آتا ہے۔ ایک سیل دیتا ہے۔ 3.6V اور کے درمیان برائے نام وولٹیج 3.7V 3.7V نمبر اکثر مارکیٹنگ کا لیبل ہوتا ہے۔ خارج ہونے والے مادہ کے دوران اصل اوسط 3.6V کے قریب ہے۔ یہ وولٹیج الیکٹروڈ مواد کی مخصوص خصوصیات سے آتا ہے۔
الیکٹران کا بہاؤ خارج ہونے کے دوران ایک واضح حکم کی پیروی کرتا ہے :
انوڈ آکسیکرن ردعمل الیکٹرانوں کو باہر کے سرکٹ میں بھیجتا ہے۔
یہ الیکٹران سرکٹ کے ذریعے مثبت الیکٹروڈ کی طرف سفر کرتے ہیں۔
کیتھوڈ کی کمی کا رد عمل ان الیکٹرانوں کا استعمال کرتا ہے۔
الیکٹران کی رہائی کی رفتار یہ طے کرتی ہے کہ آپ کے آلے سے کتنا کرنٹ بہتا ہے۔
چارجنگ اس پورے عمل کو الٹ دیتی ہے۔ ایک بیرونی طاقت کا ذریعہ الیکٹرانوں کو انوڈ کی طرف پیچھے دھکیلتا ہے۔ لتیم آئن ان میں شامل ہونے کے لیے الیکٹرولائٹ کے ذریعے واپس سفر کرتے ہیں۔ یہ ریورس بہاؤ بیٹری کو اس کی تیار حالت میں واپس رکھتا ہے۔
آئن گریفائٹ کی تہوں میں پھسلتے ہیں۔ تعامل یہ عمل گریفائٹ کی تہوں کے درمیان لتیم آئنوں کو رکھتا ہے ۔ ساخت کو توڑے بغیر فریم ورک برقرار رہتا ہے، جو بیٹری کو زیادہ دیر تک چلنے میں مدد کرتا ہے۔ خارج ہونے والے مادہ کے دوران، آئن deintercalation کے ذریعے نکلتے ہیں اور واپس کیتھوڈ میں بہہ جاتے ہیں۔
یہ سائیکل بہت اعلی کارکردگی کے ساتھ دہرایا جاتا ہے۔ لی آئن بیٹریاں ہیں۔ کولمبک کارکردگی 99٪ سے زیادہ ۔ کچھ خلیے 99.1% سے شروع ہوتے ہیں اور 15 چکروں کے بعد 99.5% تک بہتر ہو جاتے ہیں۔ دوسرے 99.5% سے شروع ہوتے ہیں اور پہنچ جاتے ہیں۔ 30 سائیکلوں کے 99.9% بعد اس کا مطلب ہے کہ تقریباً ہر الیکٹران اور آئن مفید کام کرتے ہیں۔
ایک سیل کے لیے فل چارج وولٹیج عام طور پر 4.2V ہوتا ہے۔ ڈسچارج کٹ آف تقریباً 3.0V ہے۔ برائے نام 3.7V لتیم بیٹری اس حد میں کام کرتی ہے۔ آپ کی ہر 3.7V لیتھیم بیٹری اسی بنیادی کیمسٹری کا استعمال کرتی ہے۔
+1 چارج اس پورے عمل کو چلاتا ہے۔ اس کے بغیر، آئن حرکت نہیں کریں گے. الیکٹران نہیں بہہیں گے۔ آپ کی ریچارج ایبل بیٹری کام نہیں کرے گی۔ یہ سادہ مثبت چارج کیمیائی توانائی کو برقی طاقت میں بدل دیتا ہے۔ یہ آپ کے اسمارٹ فون سے لے کر آپ کی برقی گاڑی تک ہر چیز کو طاقت دیتا ہے۔
+1 کا لتیم آئن چارج ایک کھوئے ہوئے الیکٹران سے شروع ہوتا ہے۔ یہ مثبت چارج آئنوں کو انوڈ سے کیتھوڈ اور پیچھے منتقل کرتا ہے۔ آپ ہر روز اس بہاؤ پر بھروسہ کرتے ہیں۔ وہی کیمسٹری آپ کے اسمارٹ فون اور برقی گاڑی کو طاقت دیتی ہے۔ لی-آئن بیٹریوں کی متوقع عالمی مانگ تک پہنچ گئی۔ تک 2,722 GWh 2030 آپ کی 3.7v لتیم بیٹری اس خوبصورت اصول پر منحصر ہے۔ یہ چارج جدید پورٹیبل پاور کو ممکن بناتا ہے۔
ایک لتیم ایٹم مستحکم ہونے کے لیے ایک الیکٹران دیتا ہے۔ اس کے بعد، اس میں 3 پروٹون ہیں لیکن صرف 2 الیکٹران ہیں۔ اضافی پروٹون لتیم آئن کو اس کا +1 چارج دیتا ہے۔
مکمل چارج ہونے پر ایک سیل 4.2V تک پہنچ جاتا ہے۔ معمول کی درجہ بندی 3.7V ہے۔ آپ کا 3.7v لیتھیم بیٹری روزانہ استعمال میں 3.0V اور 4.2V کے درمیان کام کرتی ہے۔
زیادہ تر لی آئن بیٹریاں قابل توجہ صلاحیت کھونے سے پہلے 300 سے 500 مکمل چارجز کو سنبھال سکتی ہیں۔ ایک مکمل سائیکل کا مطلب ہے ایک چارج اور ایک ڈسچارج۔ آپ کی ریچارج ایبل بیٹری ہر سائیکل کے ساتھ آہستہ آہستہ ختم ہو جاتی ہے۔
