انجنيئرن هڪ جدا ڪندڙ تيار ڪيو آهي جيڪو گئس جي اليڪٽرولائٽس کي مستحڪم ڪري ٿو ته جيئن گهٽ درجه حرارت جي بيٽرين کي محفوظ بڻائي سگهجي.

پرڏيهي ميڊيا رپورٽن موجب يونيورسٽي آف ڪيليفورنيا سين ڊياگو جي نانو انجنيئرن هڪ بيٽري سيپريٽر تيار ڪيو آهي جيڪو ڪيٿوڊ ۽ اينوڊ جي وچ ۾ رڪاوٽ جو ڪم ڪري سگهي ٿو ته جيئن بيٽري ۾ موجود گيس اليڪٽرولائٽ کي بخار ٿيڻ کان روڪي سگهجي. نئون ڊافرام طوفان جي اندروني دٻاءُ کي گڏ ٿيڻ کان روڪي ٿو، ان ڪري بيٽري کي سوز ٿيڻ ۽ ڦاٽڻ کان روڪي ٿو.

تحقيق جي اڳواڻ، زينگ چن، ڪيليفورنيا يونيورسٽي جي جيڪبس اسڪول آف انجنيئرنگ ۾ نانو انجنيئرنگ جي پروفيسر، سين ڊياگو، چيو ته: "گيس جي ماليڪيولن کي پڪڙڻ سان، جھلي غير مستحڪم اليڪٽرولائٽس لاءِ اسٽيبلائيزر طور ڪم ڪري سگهي ٿي."

نئون جدا ڪندڙ الٽرا گھٽ درجه حرارت تي بيٽري جي ڪارڪردگي کي بهتر بڻائي سگھي ٿو. ڊاءفرام استعمال ڪندي بيٽري جو سيل مائنس 40 ° سي تي ڪم ڪري سگھي ٿو، ۽ ظرفيت 500 ملي ايمپيئر ڪلاڪ في گرام جيتري ٿي سگھي ٿي، جڏھن ته ڪمرشل ڊائفرام جي بيٽري ان صورت ۾ لڳ ڀڳ صفر پاور آھي. محققن جو چوڻ آهي ته جيتوڻيڪ ان کي ٻن مهينن تائين استعمال نه ڪيو وڃي، بيٽري سيل جي گنجائش اڃا به وڌيڪ آهي. هي ڪارڪردگي ڏيکاري ٿو ته ڊافرام پڻ اسٽوريج جي زندگي کي وڌائي سگھي ٿو. هي دريافت محققن کي پنهنجي مقصد کي اڳتي وڌائڻ جي اجازت ڏئي ٿي: بيٽريون پيدا ڪرڻ جيڪي برفاني ماحول ۾ گاڏين لاءِ بجلي فراهم ڪري سگھن ٿيون، جهڙوڪ خلائي جهاز، سيٽلائيٽ ۽ گہرے سمنڊ جا جهاز.

اها تحقيق ڪيليفورنيا يونيورسٽي، سين ڊياگو ۾ نانو انجنيئرنگ جي پروفيسر ينگ شرلي مينگ جي ليبارٽري ۾ ڪيل هڪ مطالعي تي ٻڌل آهي. هي تحقيق هڪ خاص مائع گيس اليڪٽرولائٽ استعمال ڪري ٿي بيٽري تيار ڪرڻ لاءِ جيڪا ماحول ۾ سٺي ڪارڪردگي برقرار رکي سگهي مائنس 60 ° سي پهريون ڀيرو. انهن مان، مائع ٿيل گيس اليڪٽرولائٽ هڪ گئس آهي جيڪا دٻاء لاڳو ڪرڻ سان مائع ٿيل آهي ۽ روايتي مائع اليڪٽرولائٽس جي ڀيٽ ۾ گهٽ درجه حرارت تي وڌيڪ مزاحمتي آهي.

پر هن قسم جي اليڪٽرولائٽ ۾ هڪ نقص آهي. اهو مائع کان گئس ۾ تبديل ڪرڻ آسان آهي. چن چيو: "هي مسئلو هن اليڪٽرروليٽ لاء سڀ کان وڏو حفاظتي مسئلو آهي." دٻاء وڌائڻ جي ضرورت آهي مائع جي ماليڪيولن کي گھٽائڻ لاءِ ۽ اليڪٽرولائٽ کي مائع حالت ۾ رکڻ لاءِ اليڪٽرولائٽ استعمال ڪرڻ لاءِ.

چن جي ليبارٽري هن مسئلي کي حل ڪرڻ لاءِ يونيورسٽي آف ڪيليفورنيا، سين ڊياگو ۾ نانو انجينيئرنگ جي پروفيسر مينگ ۽ ٽوڊ پاسڪل سان سهڪار ڪيو. ڪمپيوٽنگ جي ماهرن جهڙوڪ پاسڪل جي ماهرن جي ماهرن جهڙوڪ چن ۽ مينگ جي تحقيق ڪندڙن سان گڏ، هڪ طريقو تيار ڪيو ويو آهي جيڪو تيزيء سان تمام گهڻو دٻاء لاڳو ڪرڻ کان سواء بخار ٿيل اليڪٽرولائٽ کي مائع ڪرڻ لاء. مٿي ذڪر ڪيل اهلڪارن سان لاڳاپيل آهن مواد ريسرچ سائنس ۽ انجنيئرنگ سينٽر (MRSEC) يونيورسٽي آف ڪيليفورنيا، سين ڊيوگو.

اهو طريقو هڪ فزيڪل رجحان مان قرض وٺي ٿو جنهن ۾ گئس جا ماليڪيول ان وقت ڪن ٿا ڪن جڏهن ننڍڙن ننڍڙن نانو-اسڪيل جڳهن ۾ ڦاسي ويندا آهن. ھن رجحان کي ڪيپيلري ڪنڊينسيشن چئبو آھي، جيڪو گھٽ دٻاءَ تي گيس کي مائع بنائي سگھي ٿو. تحقيقي ٽيم هن رجحان کي بيٽري ڌار ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو جيڪو الٽرا گهٽ درجه حرارت واري بيٽرين ۾ اليڪٽرولائيٽ کي مستحڪم ڪري سگهي ٿو ، فلوروميٿين گيس مان ٺهيل هڪ مائع گيس اليڪٽرولائٽ. محققن جھلي ٺاھڻ لاءِ ھڪ ٻرندڙ ڪرسٽل مواد استعمال ڪيو جنھن کي ميٽل آرگنڪ فريم ورڪ (MOF) سڏيو ويندو آھي. MOF بابت منفرد شيءِ اها آهي ته اهو ننڍڙن سوراخن سان ڀريل آهي، جيڪي فلورو ميٿين گيس جي ماليڪيولن کي ڦاسائي سگهن ٿا ۽ انهن کي نسبتاً گهٽ دٻاءَ تي ڪنڊس ڪري سگهن ٿا. مثال طور، فلورو ميٿين عام طور تي مائنس 30 ° سي تي سڪي ٿو ۽ 118 psi جي قوت رکي ٿو. پر جيڪڏهن MOF استعمال ڪيو وڃي ٿو، ساڳئي درجه حرارت تي porous جو ڪنڊينسيشن پريشر صرف 11 psi آهي.

چن چيو: "هي MOF خاص طور تي اليڪٽرولائٽ ڪم ڪرڻ لاءِ گهربل دٻاءُ کي گهٽائي ٿو. ان ڪري، اسان جي بيٽري گھٽ درجه حرارت تي بغير ڪنهن خرابي جي وڏي مقدار ۾ گنجائش فراهم ڪري سگهي ٿي." محقق هڪ ليتيم آئن بيٽري ۾ MOF-based separator کي آزمايو. . ليتيم-آئن جي بيٽري هڪ فلورو ڪاربن ڪيٿوڊ ۽ هڪ ليتيم ڌاتو اينوڊ تي مشتمل آهي. اهو ان کي 70 psi جي اندروني دٻاءَ تي گئسس فلورو ميٿين اليڪٽرولائيٽ سان ڀري سگهي ٿو ، فلوروميٿين کي مائع ڪرڻ لاءِ گهربل دٻاءُ کان تمام گهٽ. بيٽري اڃا تائين پنهنجي ڪمري جي گرمي پد جي گنجائش جو 57٪ مائنس 40 ° C تي برقرار رکي سگهي ٿي. ان جي ابتڙ، ساڳئي درجه حرارت ۽ دٻاء تي، هڪ تجارتي ڊافرام بيٽري جي طاقت هڪ گيسس اليڪٽرولائٽ استعمال ڪندي جنهن ۾ فلوروميٿين شامل آهي تقريبا صفر آهي.

MOF ڌار ڪندڙ تي ٻڌل مائڪروپورس اهم آهن ڇاڪاڻ ته اهي مائڪروپورس گهٽ دٻاءُ جي باوجود به بيٽري ۾ وهندڙ وڌيڪ اليڪٽرولائٽ رکي سگهن ٿا. تجارتي ڊافرام ۾ وڏا سوراخ آهن ۽ گهٽ دٻاءَ هيٺ گيس اليڪٽرولائيٽ ماليڪيول برقرار نٿا رکي سگهن. پر microporosity صرف اهو ئي سبب ناهي ته ڊاءفرام انهن حالتن ۾ سٺو ڪم ڪري ٿو. محققن پاران ٺهيل ڊافراگم پڻ سوراخن کي اجازت ڏئي ٿو ته هڪ مسلسل رستو ٺاهي هڪ سر کان ٻئي تائين، انهي کي يقيني بڻائي ٿو ته ليٿيم آئنز ڊافرام ذريعي آزاديء سان وهي سگهن ٿيون. ٽيسٽ ۾، مائنس 40 ° C تي نئين ڊافرام استعمال ڪندي بيٽري جي آئنڪ چالڪيت تجارتي ڊافرام استعمال ڪندي بيٽري جي ڀيٽ ۾ ڏهه ڀيرا آهي.

چن جي ٽيم هن وقت جانچ ڪري رهي آهي MOF-based separators تي ٻين electrolytes تي. چن چيو: "اسان هڪجهڙا اثر ڏٺا آهن. هن MOF کي اسٽيبلائيزر طور استعمال ڪندي، بيٽري جي حفاظت کي بهتر ڪرڻ لاءِ مختلف اليڪٽرولائيٽ ماليڪيول جذب ڪري سگهجن ٿا، جن ۾ روايتي ليٿيم بيٽريون به شامل آهن غير مستحڪم اليڪٽرولائٽس سان."