بيٽري ٽيڪنالاجي جو مستقبل: سلڪون انوڊس، گرافيني، ايلومينيم آڪسيجن بيٽريون وغيره.

ايڊيٽر جو نوٽ: برقي ٽيڪنالاجي سائي زمين جو مستقبل آهي، ۽ بيٽري ٽيڪنالاجي برقي ٽيڪنالاجي جو بنياد آهي ۽ برقي ٽيڪنالاجي جي وڏي پيماني تي ترقي کي محدود ڪرڻ جي ڪنجي آهي. موجوده مکيه وهڪرو بيٽري ٽيڪنالاجي ليتيم-آئن بيٽريون آهن، جن ۾ سٺي توانائي جي کثافت ۽ اعلي ڪارڪردگي آهي. جڏهن ته، ليتيم هڪ نادر عنصر آهي جنهن سان اعلي قيمت ۽ محدود وسيلن سان. ساڳئي وقت، جيئن قابل تجديد توانائي جي ذريعن جو استعمال وڌندو آهي، ليتيم آئن بيٽرين جي توانائي جي کثافت هاڻي ڪافي ناهي. ڪيئن جواب ڏي؟ ميانڪ جين ڪجهه بيٽري ٽيڪنالاجيز جو اسٽاڪ ورتو آهي جيڪي مستقبل ۾ استعمال ٿي سگهن ٿيون. اصل مضمون شايع ڪيو ويو وچولي تي عنوان سان: بيٽري ٽيڪنالاجي جو مستقبل

زمين توانائي سان ڀريل آهي، ۽ اسان سڀ ڪجهه ڪري رهيا آهيون جيڪو اسان ڪري سگهون ٿا ان توانائي کي پڪڙڻ ۽ استعمال ڪرڻ لاءِ. جيتوڻيڪ اسان قابل تجديد توانائي جي منتقلي ۾ بهتر ڪم ڪيو آهي، پر اسان توانائي کي ذخيرو ڪرڻ ۾ گهڻو ترقي نه ڪئي آهي.
في الحال، بيٽري ٽيڪنالاجي جو اعلي معيار lithium-آئن بيٽرين آهي. هي بيٽري لڳي ٿو بهترين توانائي جي کثافت، اعلي ڪارڪردگي (اٽڪل 99٪)، ۽ ڊگهي زندگي.
پوء ڇا غلط آهي؟ جيئن ته قابل تجديد توانائي جيڪا اسان حاصل ڪريون ٿا وڌندي وڌندي رهي ٿي، ليتيم آئن بيٽرين جي توانائي جي کثافت هاڻي ڪافي ناهي.
جيئن ته اسان بيٽرين کي بيچ ۾ پيدا ڪرڻ جاري رکي سگهون ٿا، اهو هڪ وڏو معاملو نه ٿو لڳي، پر مسئلو اهو آهي ته ليٿيم هڪ نسبتا نادر ڌاتو آهي، تنهنڪري ان جي قيمت گهٽ ناهي. جيتوڻيڪ بيٽري جي پيداوار جي قيمت گهٽجي رهي آهي، توانائي جي اسٽوريج جي ضرورت پڻ تيزيء سان وڌي رهي آهي.
اسان هڪ نقطي تي پهچي چڪا آهيون جتي هڪ ڀيرو ليٿيم آئن بيٽري تيار ڪئي وئي آهي، اهو توانائي جي صنعت تي وڏو اثر پوندو.
فوسل ايندھن جي اعلي توانائي جي کثافت هڪ حقيقت آهي، ۽ اهو هڪ وڏو اثرائتو عنصر آهي جيڪو قابل تجديد توانائي تي مڪمل انحصار جي منتقلي کي روڪي ٿو. اسان کي بيٽرين جي ضرورت آهي جيڪا اسان جي وزن کان وڌيڪ توانائي خارج ڪري ٿي.
ليتيم آئن بيٽريون ڪيئن ڪم ڪن ٿيون
ليتيم بيٽرين جو ڪم ڪندڙ ميڪانيزم عام AA يا AAA ڪيميائي بيٽرين وانگر هوندو آهي. انهن وٽ اينوڊ ۽ ڪيٿوڊ ٽرمينل آهن، ۽ وچ ۾ هڪ اليڪٽرولائٽ. عام بيٽرين جي برعڪس، ليتيم-آئن جي بيٽري ۾ خارج ٿيڻ جو رد عمل بدلجندڙ هوندو آهي، تنهنڪري بيٽري کي بار بار چارج ڪري سگهجي ٿو.

ڪيٿوڊ (+ ٽرمينل) ليٿيم آئرن فاسفيٽ مان ٺهيل آهي، انوڊ (-ٽرمينل) گريفائٽ مان ٺهيل آهي، ۽ گرافائٽ ڪاربان مان ٺهيل آهي. بجلي صرف اليڪٽرانڪس جو وهڪرو آهي. اهي بيٽريون انوڊ ۽ ڪيٿوڊ جي وچ ۾ ليٿيم آئنز کي حرڪت ڪندي بجلي پيدا ڪن ٿيون.
جڏهن چارج ڪيو وڃي ٿو، آئنز انوڊ ڏانهن منتقل ٿين ٿا، ۽ جڏهن خارج ڪيو وڃي ٿو، آئنز ڪيٿوڊ ڏانهن هلن ٿا.
آئن جي هي حرڪت سرڪٽ ۾ اليڪٽران جي حرڪت جو سبب بڻجندي آهي، تنهنڪري ليتيم آئن جي حرڪت ۽ اليڪٽران جي حرڪت جو تعلق آهي.
Silicon anode بيٽري
بي ايم ڊبليو وانگر ڪيتريون ئي وڏيون ڪار ڪمپنيون سلکان انوڊ بيٽرين جي ترقي ۾ سيڙپڪاري ڪري رهيون آهن. عام ليٿيم آئن بيٽرين وانگر، اهي بيٽريون ليٿيم انوڊ استعمال ڪن ٿيون، پر ڪاربان تي ٻڌل انوڊس جي بدران، اهي سلکان استعمال ڪن ٿيون.
هڪ اينوڊ جي طور تي، سلڪون گريفائٽ کان بهتر آهي ڇاڪاڻ ته ان کي ليتيم کي رکڻ لاء 4 ڪاربان ايٽم جي ضرورت آهي، ۽ 1 سلڪون ايٽم 4 ليٿيم آئن کي رکي سگهي ٿو. هي هڪ اهم اپ گريڊ آهي ... سلڪون ٺاهيندي 3 ڀيرا وڌيڪ مضبوط گريفائٽ کان.

تنهن هوندي به, lithium جو استعمال اڃا به هڪ ٻه-edged تلوار آهي. هي مواد اڃا به قيمتي آهي، پر اهو پڻ آسان آهي ته پيداوار جي سهولتن کي سلکان سيلز ڏانهن منتقل ڪرڻ. جيڪڏهن بيٽريون مڪمل طور تي مختلف آهن، ڪارخاني کي مڪمل طور تي نئين سر ترتيب ڏيڻو پوندو، جنهن جي ڪري سوئچنگ جي جذبي کي ٿوري گھٽجي ويندي.
سلڪون انوڊس کي ريٽي جو علاج ڪندي خالص سلڪون پيدا ڪرڻ لاءِ ٺاهيو ويندو آهي، پر محقق هن وقت سڀ کان وڏو مسئلو اهو آهي ته جڏهن استعمال ڪيو وڃي ته سلڪون انوڊ سوجن ٿي وڃن ٿا. اهو شايد بيٽري کي تمام جلدي خراب ڪرڻ جو سبب بڻائيندو. اهو پڻ ڏکيو آهي ته وڏي پيماني تي anodes پيدا ڪرڻ.

گرافين جي بيٽري
گرافين ڪاربان فليڪ جو هڪ قسم آهي جيڪو پينسل وانگر ساڳيو مواد استعمال ڪندو آهي، پر ان کي گريفائٽ کي فلڪس سان ڳنڍڻ ۾ گهڻو وقت لڳندو آهي. گرافين ڪيترن ئي استعمال جي ڪيسن ۾ ان جي شاندار ڪارڪردگي جي ساراهه ڪئي وئي آهي، ۽ بيٽري انهن مان هڪ آهي.

ڪجهه ڪمپنيون گرافين بيٽرين تي ڪم ڪري رهيون آهن جيڪي منٽن ۾ مڪمل چارج ٿي سگهن ٿيون ۽ ليٿيم آئن بيٽرين کان 33 ڀيرا وڌيڪ تيزيءَ سان خارج ٿي سگهن ٿيون. هي برقي گاڏين لاء وڏي اهميت وارو آهي.
فوم جي بيٽري
في الحال، روايتي بيٽرين ٻه-dimensional آهن. اهي يا ته هڪ ليتيم بيٽري وانگر اسٽيڪ ٿيل آهن يا عام AA يا ليتيم آئن بيٽري وانگر روليل آهن.
فوم بيٽري هڪ نئون تصور آهي جنهن ۾ 3D اسپيس ۾ برقي چارج جي حرڪت شامل آهي.
هي 3-dimensional ڍانچي چارجنگ جي وقت کي تيز ڪري سگهي ٿو ۽ توانائي جي کثافت کي وڌائي سگھي ٿو، اهي بيٽري جون انتهائي اهم خاصيتون آهن. اڪثر ٻين بيٽرين جي مقابلي ۾، فوم بيٽرين ۾ ڪو به نقصانڪار مائع اليڪٽرولائٽ نه هوندو آهي.
فوم بيٽريون مائع اليڪٽرولائٽس جي بدران مضبوط اليڪٽرولائٽس استعمال ڪن ٿيون. هي اليڪٽرولائٽ نه رڳو ليتيم آئنز کي هلائي ٿو، پر ٻين اليڪٽرانڪ ڊوائيسز کي پڻ موصل ڪري ٿو.

انوڊ جيڪو بيٽري جي ناڪاري چارج رکي ٿو جھاگ ٿيل ٽامي مان ٺهيل آهي ۽ گهربل فعال مواد سان گڏ ٿيل آهي.
هڪ مضبوط اليڪٽرولائيٽ وري انوڊ جي چوڌاري لاڳو ڪيو ويندو آهي.
آخرڪار، هڪ نام نهاد "مثبت پيسٽ" استعمال ڪيو ويندو آهي بيٽري جي اندر خلا کي ڀرڻ لاء.
المونيم آڪسائيڊ بيٽري

انهن بيٽرين ۾ ڪنهن به بيٽري جي سڀ کان وڏي توانائي جي کثافت آهي. ان جي توانائي موجوده ليٿيم آئن بيٽرين کان وڌيڪ طاقتور ۽ لائٽر آهي. ڪجهه ماڻهن جي دعويٰ آهي ته اهي بيٽريون 2,000 ڪلوميٽر برقي گاڏيون مهيا ڪري سگهن ٿيون. هي تصور ڇا آهي؟ حوالي لاء، ٽسلا جي وڌ ۾ وڌ سير جي حد اٽڪل 600 ڪلوميٽر آهي.
انهن بيٽرين سان مسئلو اهو آهي ته اهي چارج نٿا ڪري سگهن. اهي ايلومينيم هائيڊروڪسائيڊ پيدا ڪن ٿا ۽ پاڻي تي ٻڌل اليڪٽرولائيٽ ۾ ايلومينيم ۽ آڪسيجن جي رد عمل ذريعي توانائي جاري ڪن ٿا. بيٽرين جو استعمال ايلومينيم کي اينوڊ طور استعمال ڪري ٿو.
سوڊيم جي بيٽري
هن وقت جاپاني سائنسدان اهڙي بيٽري ٺاهڻ تي ڪم ڪري رهيا آهن جنهن ۾ ليٿيم بدران سوڊيم استعمال ڪيو وڃي.
اهو تباهي وارو هوندو، جيئن سوڊيم بيٽريون نظرياتي طور تي ليتيم بيٽرين کان 7 ڀيرا وڌيڪ ڪارائتيون آهن. ٻيو وڏو فائدو اهو آهي ته سوڊيم زمين جي ذخيرن ۾ ڇهين امير ترين عنصر آهي، ليٿيم جي مقابلي ۾، جيڪو هڪ نادر عنصر آهي.