လူ့ယဉ်ကျေးမှု တိုးတက်မှုအတွက် ရုပ်ဝတ္ထုအခြေခံအနေဖြင့် စွမ်းအင်သည် အမြဲတမ်း အရေးကြီးသော အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ခဲ့သည်။ ၎င်းသည် လူ့ဘောင်အဖွဲ့အစည်း ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအတွက် မရှိမဖြစ် အာမခံချက်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ရေ၊ လေနှင့် အစားအစာများနှင့်အတူ လူသားရှင်သန်ရပ်တည်ရေးအတွက် လိုအပ်သော အခြေအနေများကို ဖွဲ့စည်းပေးပြီး လူ့အသက်ကို တိုက်ရိုက်အကျိုးသက်ရောက်စေသည်။

စွမ်းအင်လုပ်ငန်း ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် ထင်းခေတ်မှ ကျောက်မီးသွေးခေတ်သို့လည်းကောင်း၊ ကျောက်မီးသွေးခေတ်မှ ရေနံခေတ်သို့လည်းကောင်း အဓိကအပြောင်းအလဲနှစ်ခုကို ကြုံတွေ့ခဲ့ရသည်။ ယခုအခါ ရေနံခေတ်မှ ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲစွမ်းအင်ပြောင်းလဲမှုခေတ်သို့လည်းကောင်း ပြောင်းလဲလာနေပြီဖြစ်သည်။

၁၉ ရာစုအစောပိုင်းတွင် အဓိကအရင်းအမြစ်အဖြစ် ကျောက်မီးသွေးမှ ၂၀ ရာစုအလယ်ပိုင်းတွင် အဓိကအရင်းအမြစ်အဖြစ် ရေနံအထိ လူသားများသည် နှစ်ပေါင်း ၂၀၀ ကျော်ကြာ ရုပ်ကြွင်းစွမ်းအင်ကို ကြီးမားသောအတိုင်းအတာဖြင့် အသုံးပြုခဲ့ကြသည်။ သို့သော် ရုပ်ကြွင်းစွမ်းအင်က လွှမ်းမိုးထားသော ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ စွမ်းအင်ဖွဲ့စည်းပုံသည် ရုပ်ကြွင်းစွမ်းအင် ကုန်ဆုံးမှုမှ မဝေးတော့ပါ။

ကျောက်မီးသွေး၊ ရေနံနှင့် သဘာဝဓာတ်ငွေ့တို့ဖြင့် ကိုယ်စားပြုသည့် ရိုးရာရုပ်ကြွင်းစွမ်းအင် စီးပွားရေးသယ်ဆောင်သူ သုံးဦးသည် ရာစုနှစ်သစ်တွင် အလျင်အမြန်ကုန်ဆုံးသွားမည်ဖြစ်ပြီး၊ အသုံးပြုမှုနှင့် လောင်ကျွမ်းမှုလုပ်ငန်းစဉ်တွင် ၎င်းသည် ဖန်လုံအိမ်အာနိသင်ကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး ညစ်ညမ်းပစ္စည်းများစွာကို ထုတ်လုပ်ကာ ပတ်ဝန်းကျင်ကို ညစ်ညမ်းစေမည်ဖြစ်သည်။

ထို့ကြောင့် ရုပ်ကြွင်းစွမ်းအင်အပေါ် မှီခိုမှုကို လျှော့ချရန်၊ လက်ရှိ ကျိုးကြောင်းမဆီလျော်သော စွမ်းအင်အသုံးပြုမှုဖွဲ့စည်းပုံကို ပြောင်းလဲရန်နှင့် သန့်ရှင်းပြီး ညစ်ညမ်းမှုကင်းသော ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲစွမ်းအင်အသစ်ကို ရှာဖွေရန် မရှိမဖြစ်လိုအပ်ပါသည်။

လက်ရှိတွင် ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲစွမ်းအင်တွင် အဓိကအားဖြင့် လေစွမ်းအင်၊ ဟိုက်ဒရိုဂျင်စွမ်းအင်၊ နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်၊ ဇီဝလောင်စာစွမ်းအင်၊ ဒီရေစွမ်းအင်နှင့် မြေအပူစွမ်းအင် စသည်တို့ပါဝင်ပြီး လေစွမ်းအင်နှင့် နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်သည် ကမ္ဘာတစ်ဝှမ်းရှိ လက်ရှိသုတေသနပြုချက်များတွင် အဓိကနေရာများဖြစ်သည်။

သို့သော်လည်း ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲစွမ်းအင်အရင်းအမြစ်အမျိုးမျိုးကို ထိရောက်စွာပြောင်းလဲခြင်းနှင့် သိုလှောင်ခြင်းရရှိရန်မှာ နှိုင်းယှဉ်လျှင်ခက်ခဲနေဆဲဖြစ်သောကြောင့် ၎င်းတို့ကို ထိရောက်စွာအသုံးပြုရန် ခက်ခဲစေသည်။

ဤကိစ္စတွင် လူသားများက ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲစွမ်းအင်အသစ်ကို ထိရောက်စွာအသုံးချနိုင်ရန်အတွက် အဆင်ပြေပြီး ထိရောက်သော စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုနည်းပညာအသစ်ကို တီထွင်ရန် လိုအပ်ပြီး ၎င်းသည် လက်ရှိလူမှုရေးသုတေသနတွင်လည်း ရေပန်းစားသောနေရာတစ်ခုဖြစ်သည်။

လက်ရှိတွင် လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများသည် အထိရောက်ဆုံး ဒုတိယဘက်ထရီများထဲမှ တစ်ခုအနေဖြင့် အီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများ၊ သယ်ယူပို့ဆောင်ရေး၊ အာကာသနှင့် အခြားနယ်ပယ်အမျိုးမျိုးတွင် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုခဲ့ကြသည်။ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအလားအလာမှာ ပိုမိုခက်ခဲပါသည်။

ဆိုဒီယမ်နှင့် လီသီယမ်တို့၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုဗေဒဂုဏ်သတ္တိများသည် အလားတူဖြစ်ပြီး စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုအာနိသင်ရှိသည်။ ၎င်း၏ ကြွယ်ဝသောပါဝင်မှု၊ ဆိုဒီယမ်ရင်းမြစ် တစ်ပြေးညီဖြန့်ဖြူးမှုနှင့် ဈေးနှုန်းသက်သာမှုတို့ကြောင့် ကြီးမားသော စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုနည်းပညာတွင် အသုံးပြုကြပြီး ကုန်ကျစရိတ်နည်းပါးပြီး စွမ်းဆောင်ရည်မြင့်မားခြင်း၏ ဝိသေသလက္ခဏာများရှိသည်။

ဆိုဒီယမ်အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ၏ အပေါင်းနှင့် အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းပစ္စည်းများတွင် အလွှာလိုက်အကူးအပြောင်းသတ္တုဒြပ်ပေါင်းများ၊ ပိုလီအန်ယွန်းများ၊ အကူးအပြောင်းသတ္တုဖော့စဖိတ်များ၊ အူတိုင်အခွံနာနိုအမှုန်များ၊ သတ္တုဒြပ်ပေါင်းများ၊ မာကျောသောကာဗွန် စသည်တို့ ပါဝင်သည်။

သဘာဝတွင် အလွန်ပေါများသော ဒြပ်စင်တစ်ခုအနေဖြင့် ကာဗွန်သည် ဈေးသက်သာပြီး ရယူရလွယ်ကူပြီး ဆိုဒီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများအတွက် အန်နုတ်ပစ္စည်းအဖြစ် အသိအမှတ်ပြုမှုများစွာ ရရှိခဲ့သည်။

ဂရပ်ဖစ်ဓာတ်ပြောင်းလဲမှုအတိုင်းအတာအရ ကာဗွန်ပစ္စည်းများကို ဂရပ်ဖစ်ကာဗွန်နှင့် မော်ဖတ်စ်ကာဗွန်ဟူ၍ အမျိုးအစားနှစ်မျိုးခွဲခြားနိုင်သည်။

amorphous carbon တွင်ပါဝင်သော hard carbon သည် 300mAh/g ၏ ဆိုဒီယမ်သိုလှောင်မှုစွမ်းရည်ကို ပြသထားပြီး၊ graphitization အဆင့်မြင့်မားသော ကာဗွန်ပစ္စည်းများသည် ၎င်းတို့၏ မျက်နှာပြင်ဧရိယာကြီးမားခြင်းနှင့် အစီအစဉ်တကျရှိခြင်းကြောင့် စီးပွားဖြစ်အသုံးပြုရန် ခက်ခဲပါသည်။

ထို့ကြောင့် ဂရပ်ဖိုက်မဟုတ်သော မာကျောသောကာဗွန်ပစ္စည်းများကို လက်တွေ့သုတေသနတွင် အဓိကအားဖြင့် အသုံးပြုကြသည်။

ဆိုဒီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများအတွက် အန်နုတ်ပစ္စည်းများ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို ပိုမိုတိုးတက်ကောင်းမွန်စေရန်အတွက်၊ ကာဗွန်ပစ္စည်းများ၏ ရေနှင့် လျှပ်ကူးနိုင်စွမ်းကို အိုင်းယွန်း doping သို့မဟုတ် compounding ဖြင့် တိုးတက်ကောင်းမွန်အောင် ပြုလုပ်နိုင်ပြီး ၎င်းသည် ကာဗွန်ပစ္စည်းများ၏ စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုစွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ပေးနိုင်သည်။

ဆိုဒီယမ်အိုင်းယွန်းဘက်ထရီ၏ အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းအနေဖြင့် သတ္တုဒြပ်ပေါင်းများသည် အဓိကအားဖြင့် နှစ်ဖက်မြင်သတ္တုကာဗိုက်နှင့် နိုက်ထရိုက်များဖြစ်သည်။ နှစ်ဖက်မြင်ပစ္စည်းများ၏ အလွန်ကောင်းမွန်သော ဝိသေသလက္ခဏာများအပြင်၊ ၎င်းတို့သည် ဆိုဒီယမ်အိုင်းယွန်းများကို စုပ်ယူခြင်းနှင့် အပြန်အလှန်ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် သိုလှောင်နိုင်ရုံသာမက ဆိုဒီယမ်နှင့် ပေါင်းစပ်နိုင်သည်။ အိုင်းယွန်းများပေါင်းစပ်ခြင်းသည် စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုအတွက် ဓာတုဓာတ်ပြုမှုများမှတစ်ဆင့် capacitance ကို ထုတ်ပေးပြီး စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုအကျိုးသက်ရောက်မှုကို သိသိသာသာတိုးတက်စေသည်။

သတ္တုဒြပ်ပေါင်းများ ရရှိရန် ကုန်ကျစရိတ်မြင့်မားခြင်းနှင့် ခက်ခဲခြင်းတို့ကြောင့် ကာဗွန်ပစ္စည်းများသည် ဆိုဒီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများအတွက် အဓိက အန်နုတ်ပစ္စည်းများ ဖြစ်နေဆဲပင်။

အလွှာလိုက် အကူးအပြောင်းသတ္တုဒြပ်ပေါင်းများ ထွန်းကားလာခြင်းသည် ဂရပ်ဖင်းကို ရှာဖွေတွေ့ရှိပြီးနောက်ဖြစ်သည်။ လက်ရှိတွင် ဆိုဒီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများတွင် အသုံးပြုသော နှစ်ဘက်မြင်ပစ္စည်းများတွင် အဓိကအားဖြင့် ဆိုဒီယမ်အခြေခံ အလွှာလိုက် NaxMO4၊ NaxCoO4၊ NaxMnO4၊ NaxVO4၊ NaxFeO4 စသည်တို့ ပါဝင်သည်။

ပိုလီအနီယွန်နစ် အပေါင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းပစ္စည်းများကို လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီ အပေါင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းများတွင် ပထမဆုံးအသုံးပြုခဲ့ပြီး နောက်ပိုင်းတွင် ဆိုဒီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများတွင် အသုံးပြုခဲ့သည်။ အရေးကြီးသော ကိုယ်စားပြုပစ္စည်းများတွင် NaMnPO4 နှင့် NaFePO4 ကဲ့သို့သော olivine ပုံဆောင်ခဲများ ပါဝင်သည်။

အကူးအပြောင်းသတ္တုဖော့စဖိတ်ကို မူလက လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများတွင် အပေါင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းအဖြစ် အသုံးပြုခဲ့သည်။ ပေါင်းစပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်သည် အတော်လေးရင့်ကျက်ပြီး ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံများစွာရှိသည်။

ဖော့စဖိတ်သည် သုံးဖက်မြင်ဖွဲ့စည်းပုံတစ်ခုအနေဖြင့် ဆိုဒီယမ်အိုင်းယွန်းများ deintercalation နှင့် intercalation အတွက် အထောက်အကူပြုသည့် framework structure တစ်ခုကို တည်ဆောက်ပြီးနောက် အလွန်ကောင်းမွန်သော စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုစွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော ဆိုဒီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများကို ရရှိသည်။

core-shell structure material သည် ဆိုဒီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများအတွက် မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်းမှ ပေါ်ပေါက်လာသော anode material အမျိုးအစားအသစ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ မူရင်းပစ္စည်းများကို အခြေခံ၍ ဤပစ္စည်းသည် အလွန်ကောင်းမွန်သော ဖွဲ့စည်းပုံဒီဇိုင်းမှတစ်ဆင့် အခေါင်းပါသောဖွဲ့စည်းပုံကို ရရှိခဲ့သည်။

အသုံးများသော core-shell ဖွဲ့စည်းပုံပစ္စည်းများတွင် hollow cobalt selenide nanocubes၊ Fe-N co-doped core-shell sodium vanadate nanospheres၊ porous carbon hollow tin oxide nanospheres နှင့် အခြား hollow structures များ ပါဝင်သည်။

၎င်း၏ အလွန်ကောင်းမွန်သော ဝိသေသလက္ခဏာများကြောင့်၊ မှော်ဆန်သော အခေါင်းပေါက်နှင့် အပေါက်ငယ်များပါရှိသော ဖွဲ့စည်းပုံနှင့်အတူ၊ အီလက်ထရိုလိုက်နှင့် လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ လုပ်ဆောင်ချက်များ ပိုမိုထိတွေ့လာပြီး တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ ထိရောက်သော စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုကို ရရှိရန် အီလက်ထရိုလိုက်၏ အိုင်းယွန်းရွေ့လျားနိုင်မှုကိုလည်း များစွာမြှင့်တင်ပေးပါသည်။

ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲစွမ်းအင်သည် ဆက်လက်မြင့်တက်နေပြီး စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုနည်းပညာ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကို မြှင့်တင်ပေးနေပါသည်။

လက်ရှိတွင်၊ မတူညီသော စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုနည်းလမ်းများအရ၊ ၎င်းကို ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုနှင့် လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုဟု ခွဲခြားနိုင်သည်။

လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုသည် မြင့်မားသောဘေးကင်းမှု၊ ကုန်ကျစရိတ်နည်းပါးမှု၊ ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်အသုံးပြုမှုနှင့် မြင့်မားသောထိရောက်မှုစသည့် အားသာချက်များကြောင့် ယနေ့ခေတ် စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုနည်းပညာအသစ်၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုစံနှုန်းများနှင့် ကိုက်ညီပါသည်။

မတူညီသော လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒ ဓာတ်ပြုမှု လုပ်ငန်းစဉ်များအရ၊ လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒ စွမ်းအင်သိုလှောင်မှု ပါဝါအရင်းအမြစ်များတွင် အဓိကအားဖြင့် စူပါကက်ပဆာစီတာများ၊ ခဲအက်ဆစ်ဘက်ထရီများ၊ လောင်စာဆီသုံးဘက်ထရီများ၊ နီကယ်-သတ္တုဟိုက်ဒရိုက်ဘက်ထရီများ၊ ဆိုဒီယမ်-ဆာလ်ဖာဘက်ထရီများနှင့် လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ ပါဝင်သည်။

စွမ်းအင်သိုလှောင်နည်းပညာတွင်၊ ပျော့ပြောင်းသောလျှပ်ကူးပစ္စည်းပစ္စည်းများသည် ၎င်းတို့၏ ဒီဇိုင်းကွဲပြားမှု၊ ပျော့ပြောင်းမှု၊ ကုန်ကျစရိတ်နည်းပါးမှုနှင့် ပတ်ဝန်းကျင်ထိန်းသိမ်းရေးဝိသေသလက္ခဏာများကြောင့် သိပ္ပံပညာရှင်များစွာ၏ သုတေသနစိတ်ဝင်စားမှုကို ဆွဲဆောင်ခဲ့သည်။

ကာဗွန်ပစ္စည်းများတွင် အထူးအပူဓာတုဗေဒဆိုင်ရာတည်ငြိမ်မှု၊ ကောင်းမွန်သောလျှပ်စစ်စီးကူးမှု၊ မြင့်မားသောခိုင်ခံ့မှုနှင့် ပုံမှန်မဟုတ်သောစက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများရှိပြီး လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများနှင့် ဆိုဒီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများအတွက် အလားအလာကောင်းသောလျှပ်ကူးပစ္စည်းများဖြစ်စေသည်။

စူပါကက်ပတာများကို မြင့်မားသောလျှပ်စီးကြောင်းအခြေအနေများတွင် လျင်မြန်စွာအားသွင်းပြီး အားကုန်စေနိုင်ပြီး လည်ပတ်မှုသက်တမ်း ၁၀၀,၀၀၀ ကြိမ်ထက်ပိုသည်။ ၎င်းတို့သည် ကက်ပတာများနှင့် ဘက်ထရီများအကြား အထူးလျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒစွမ်းအင်သိုလှောင်မှု ပါဝါထောက်ပံ့မှုအမျိုးအစားအသစ်တစ်ခုဖြစ်သည်။

စူပါကက်ပါစီတာများသည် မြင့်မားသော ပါဝါသိပ်သည်းဆနှင့် မြင့်မားသော စွမ်းအင်ပြောင်းလဲမှုနှုန်း၏ ဝိသေသလက္ခဏာများရှိသော်လည်း ၎င်းတို့၏ စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆမှာ နည်းပါးပြီး အလိုအလျောက် အားကုန်လွယ်ကာ မှားယွင်းစွာအသုံးပြုပါက အီလက်ထရိုလိုက် ယိုစိမ့်မှုဖြစ်လွယ်သည်။

လောင်စာစွမ်းအင်ဆဲလ်တွင် အားသွင်းစရာမလိုခြင်း၊ စွမ်းရည်ကြီးမားခြင်း၊ သီးခြားစွမ်းရည်မြင့်မားခြင်းနှင့် ကျယ်ပြန့်သော သီးခြားပါဝါအကွာအဝေးရှိခြင်း စသည့်ဝိသေသလက္ခဏာများရှိသော်လည်း၊ ၎င်း၏ မြင့်မားသောလည်ပတ်မှုအပူချိန်၊ မြင့်မားသောကုန်ကျစရိတ်နှင့် စွမ်းအင်ပြောင်းလဲမှုထိရောက်မှုနည်းပါးခြင်းတို့ကြောင့် စီးပွားဖြစ်ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်တွင်သာ ရရှိနိုင်ပြီး အချို့သောအမျိုးအစားများတွင် အသုံးပြုကြသည်။

ခဲအက်ဆစ်ဘက်ထရီများသည် ကုန်ကျစရိတ်နည်းပါးခြင်း၊ ရင့်ကျက်သောနည်းပညာနှင့် မြင့်မားသောဘေးကင်းရေးစသည့် အားသာချက်များရှိပြီး အချက်ပြစခန်းများ၊ လျှပ်စစ်စက်ဘီးများ၊ မော်တော်ကားများနှင့် ဓာတ်အားလိုင်းစွမ်းအင်သိုလှောင်မှုတို့တွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးပြုခဲ့ကြသည်။ ပတ်ဝန်းကျင်ညစ်ညမ်းစေသည့် အတိုချုံးဘုတ်များသည် စွမ်းအင်သိုလှောင်ဘက်ထရီများအတွက် တိုးမြင့်လာသော လိုအပ်ချက်များနှင့် စံနှုန်းများနှင့် ကိုက်ညီမှုမရှိပါ။

Ni-MH ဘက်ထရီများသည် ဘက်စုံအသုံးပြုနိုင်မှု၊ ကယ်လိုရီတန်ဖိုးနည်းမှု၊ မိုနိုမာစွမ်းရည်မြင့်မားမှုနှင့် တည်ငြိမ်သောထုတ်လွှတ်မှုလက္ခဏာများရှိသော်လည်း ၎င်းတို့၏အလေးချိန်မှာ အတော်လေးကြီးမားပြီး ဘက်ထရီစီးရီးစီမံခန့်ခွဲမှုတွင် ပြဿနာများစွာရှိပြီး ၎င်းသည် တစ်ခုတည်းသောဘက်ထရီခွဲထုတ်ကိရိယာများကို အလွယ်တကူအရည်ပျော်စေနိုင်သည်။