سولڊ اسٽيٽ بيٽريون: ايندڙ نسل جي بيٽري جو رستو

سولڊ اسٽيٽ بيٽريون: ايندڙ نسل جي بيٽري جو رستو

14 مئي تي، "ڪوريا ٽائمز" ۽ ٻين ميڊيا جي رپورٽن جي مطابق، سامسنگ اليڪٽرڪ گاڏين کي ترقي ڪرڻ ۽ هائيڊائي برقي گاڏين لاء پاور بيٽرين ۽ ٻين ڳنڍيل ڪار حصن کي مهيا ڪرڻ لاء Hyundai سان تعاون ڪرڻ جو ارادو رکي ٿو. ميڊيا اڳڪٿي ڪري ٿو ته سامسنگ ۽ هائيڊائي جلد ئي بيٽري سپلائي تي غير پابند ياداشت جي مفاهمت تي دستخط ڪندا. اهو ٻڌايو ويو آهي ته سامسنگ پنهنجي جديد سولڊ اسٽيٽ بيٽري Hyundai کي متعارف ڪرايو.

سامسنگ جي مطابق، جڏهن ان جي پروٽوٽائپ بيٽري مڪمل طور تي چارج ڪئي ويندي آهي، اهو هڪ برقي ڪار کي هڪ وقت ۾ 800 ڪلوميٽر کان وڌيڪ ڊرائيو ڪرڻ جي اجازت ڏئي سگهي ٿي، بيٽري جي زندگي 1,000 ڀيرا وڌيڪ هوندي. ان جو حجم 50 سيڪڙو ننڍو آهي ليٿيم آئن بيٽري جي برابر. انهي سبب لاء، سولڊ اسٽيٽ بيٽرين کي ايندڙ ڏهن سالن ۾ اليڪٽرڪ گاڏين لاءِ سڀ کان وڌيڪ موزون پاور بيٽري سمجهيو وڃي ٿو.

مارچ 2020 جي شروعات ۾، سامسنگ انسٽيٽيوٽ فار ايڊوانسڊ اسٽڊي (SAIT) ۽ سامسنگ ريسرچ سينٽر آف جاپان (SRJ) شايع ڪيو "هاءِ انرجي ڊگھي سائيڪلنگ آل سولڊ اسٽيٽ ليٿيم ميٽل بيٽريون جيڪي چانديءَ سان چالو ٿيل آهن" "نيچر انرجي" ميگزين ۾. -ڪاربن جامع انوڊس" سولڊ اسٽيٽ بيٽرين جي ميدان ۾ پنھنجي جديد ترقي کي متعارف ڪرايو.

هي بيٽري هڪ مضبوط اليڪٽرولائٽ استعمال ڪري ٿي، جيڪا تيز گرمي پد تي ٻرندڙ نه آهي ۽ پنڪچر شارٽ سرڪٽ کان بچڻ لاءِ ليٿيم ڊينڊريٽس جي واڌ کي به روڪي سگهي ٿي. ان کان علاوه، اهو هڪ چاندي-ڪاربن (Ag-C) جامع پرت استعمال ڪري ٿو انوڊ جي طور تي، جيڪو توانائي جي کثافت کي 900Wh/L تائين وڌائي سگھي ٿو، 1000 کان وڌيڪ سائيڪلن جي ڊگهي زندگي آهي، ۽ هڪ تمام اعلي ڪولومبڪ ڪارڪردگي (چارج) ۽ خارج ڪرڻ جي ڪارڪردگي) 99.8٪. اهو هڪ واحد ادائيگي کان پوء بيٽري کي ڊرائيو ڪري سگهي ٿو. ڪار 800 ڪلوميٽر سفر ڪيو.

بهرحال، SAIT ۽ SRJ جيڪي پيپر شايع ڪيا آهن سائنسي تحقيقاتي ادارا آهن بلڪه Samsung SDI، جيڪي ٽيڪنالاجي تي ڌيان ڏين ٿا. آرٽيڪل صرف نئين بيٽري جي اصول، ساخت، ۽ ڪارڪردگي کي واضح ڪري ٿو. اهو ابتدائي فيصلو ڪيو ويو آهي ته بيٽري اڃا تائين ليبارٽري اسٽيج ۾ آهي ۽ ٿوري عرصي ۾ وڏي پيماني تي پيدا ڪرڻ ڏکيو ٿيندو.

سولڊ اسٽيٽ بيٽرين ۽ روايتي مائع ليتيم آئن بيٽرين جي وچ ۾ فرق اهو آهي ته اليڪٽرولائٽس ۽ جدا ڪندڙ بدران سولڊ اليڪٽرولائٽس استعمال ٿين ٿيون. اهو ضروري ناهي ته ليتيم-انٽرڪليٽ ٿيل گرافائٽ انوڊس استعمال ڪن. ان جي بدران، ڌاتو ليتيم انوڊ طور استعمال ڪيو ويندو آهي، جيڪو انوڊ مواد جو تعداد گھٽائي ٿو. اعلي جسماني توانائي جي کثافت (> 350Wh / kg) ۽ گهڻي زندگي (> 5000 چڪر) سان گڏ پاور بيٽريون، گڏوگڏ خاص ڪم (جهڙوڪ لچڪدار) ۽ ٻين گهرجن.

نئين سسٽم بيٽرين ۾ سولڊ اسٽيٽ بيٽريون، ليتيم فلو بيٽريون، ۽ ڌاتو ايئر بيٽريون شامل آهن. ٽي سالڊ اسٽيٽ بيٽرين جا پنهنجا فائدا آهن. پوليمر اليڪٽرولائٽس نامياتي اليڪٽرولائٽس آهن، ۽ آڪسائيڊس ۽ سلفائيڊس غير نامياتي سيرامڪ اليڪٽرولائٽس آهن.

عالمي سولڊ اسٽيٽ بيٽري ڪمپنين کي ڏسندي، اتي شروع ٿيندڙ آهن، ۽ اتي پڻ بين الاقوامي ٺاهيندڙن آهن. ڪمپنيون مختلف عقيدن سان اليڪٽرولائيٽ سسٽم ۾ اڪيلو آهن، ۽ ٽيڪنالاجي جي وهڪري يا انضمام جو ڪو به رجحان ناهي. هن وقت، ڪجهه ٽيڪنيڪل رستا صنعتي ٿيڻ جي حالتن جي ويجهو آهن، ۽ سولڊ اسٽيٽ بيٽرين جي خودڪار ٿيڻ جو رستو جاري آهي.

يورپي ۽ آمريڪي ڪمپنيون پوليمر ۽ آڪسائيڊ سسٽم کي ترجيح ڏين ٿيون. فرانسيسي ڪمپني بولوري پوليمر تي ٻڌل سولڊ اسٽيٽ بيٽرين کي ڪمرشلائيز ڪرڻ ۾ اڳڀرائي ڪئي. ڊسمبر 2011 ۾، 30kwh سولڊ اسٽيٽ پوليمر بيٽريز + اليڪٽرڪ ڊبل-ليئر ڪيپيسٽرز سان هلندڙ ان جون برقي گاڏيون شيئر ڪار مارڪيٽ ۾ داخل ٿيون، جيڪو دنيا ۾ پهريون ڀيرو هو. EVs لاءِ تجارتي سولڊ اسٽيٽ بيٽريون.

Sakti3، هڪ پتلي-فلم آڪسائيڊ سولڊ اسٽيٽ بيٽري ٺاهيندڙ، 2015 ۾ برطانوي گهرو سامان جي وڏي ڪمپني Dyson پاران حاصل ڪئي وئي هئي. اهو پتلي فلم جي تياري جي قيمت ۽ وڏي پيماني تي پيداوار جي مشڪل سان مشروط آهي، ۽ ان ۾ ڪا به وڏي تعداد نه آهي. پيداوار جي پيداوار هڪ ڊگهي وقت لاء.

سالڊ اسٽيٽ بيٽرين لاءِ ميڪسويل جو منصوبو آهي ته پهرين ننڍي بيٽري مارڪيٽ ۾ داخل ٿئي، 2020 ۾ انهن کي وڏي پئماني تي پيدا ڪيو وڃي ۽ 2022 ۾ انرجي اسٽوريج جي شعبي ۾ استعمال ڪيو وڃي. تيز تجارتي ايپليڪيشن جي خاطر، ميڪسويل شايد پهرين ڪوشش ڪرڻ تي غور ڪري سگهي ٿو نيم بيٽرين کي. مختصر مدت ۾ مضبوط بيٽريون. اڃا تائين، نيم-ٿورو بيٽريون وڌيڪ قيمتي هونديون آهن ۽ بنيادي طور تي خاص مطالبن جي شعبن ۾ استعمال ٿينديون آهن، وڏي پيماني تي ايپليڪيشنن کي ڏکيو بنائڻ.

غير پتلي-فلم آڪسائيڊ پروڊڪٽس شاندار مجموعي ڪارڪردگي آهن ۽ هن وقت ترقي ۾ مشهور آهن. ٻئي تائيوان Huineng ۽ Jiangsu Qingdao هن ٽريڪ تي مشهور رانديگر آهن.

جاپاني ۽ ڪورين ڪمپنيون سلفائيڊ سسٽم جي صنعتي مسئلن کي حل ڪرڻ لاء وڌيڪ پرعزم آهن. نمائندي ڪمپنيون جهڙوڪ ٽويوٽا ۽ سامسنگ انهن جي تعیناتي کي تيز ڪري ڇڏيو آهي. سلفائيڊ سولڊ اسٽيٽ بيٽريون (ليٿيم سلفر بيٽريون) انهن جي اعلي توانائي جي کثافت ۽ گهٽ قيمت جي ڪري وڏي ترقي جي صلاحيت رکي ٿي. انهن مان، ٽويوٽا جي ٽيڪنالاجي سڀ کان وڌيڪ ترقي يافته آهي. اهو جاري ڪيو ايمپيئر-سطح ڊيمو بيٽرين ۽ اليڪٽرڪ ڪيميڪل ڪارڪردگي. ساڳئي وقت، اهي LGPS پڻ استعمال ڪندا آهن اعلي ڪمري جي درجه حرارت جي چالکائي سان اليڪٽرولائيٽ هڪ وڏي بيٽري پيڪ تيار ڪرڻ لاءِ.

جاپان هڪ قومي تحقيق ۽ ترقي پروگرام شروع ڪيو آهي. سڀ کان وڌيڪ اميد رکندڙ اتحاد ٽويوٽا ۽ پيناسونڪ آهي (ٽويوٽا ۾ لڳ ڀڳ 300 انجنيئر آهن جن ۾ سولڊ اسٽيٽ بيٽريون ٺاهڻ ۾ شامل آهن). اهو چيو ته اهو پنجن سالن اندر سولڊ اسٽيٽ بيٽرين کي ڪمرشلائيز ڪندو.

ٽويوٽا ۽ NEDO پاران تيار ڪيل آل سولڊ اسٽيٽ بيٽرين جو ڪمرشلائيزيشن پلان موجوده LIB بيٽ ۽ نقصانڪار مواد استعمال ڪندي آل سولڊ اسٽيٽ بيٽرين (پهرين نسل جي بيٽرين) کي ترقي ڪرڻ سان شروع ٿئي ٿو. ان کان پوء، اهو توانائي جي کثافت (ايندڙ نسل جي بيٽرين) کي وڌائڻ لاء نئين مثبت ۽ منفي مواد استعمال ڪندو. ٽويوٽا 2022 ۾ سالڊ اسٽيٽ برقي گاڏين جا پروٽوٽائپ تيار ڪرڻ جي اميد رکي ٿو، ۽ اھو 2025 ۾ ڪجھ ماڊلز ۾ سولڊ اسٽيٽ بيٽريون استعمال ڪندو. 2030 ۾، توانائي جي کثافت 500Wh/kg تائين پھچي سگھي ٿي ته جيئن ماس پروڊڪشن ايپليڪيشنون حاصل ڪيون وڃن.

پيٽرن جي نقطي نظر کان، سولڊ اسٽيٽ ليٿيم بيٽرين لاءِ مٿين 20 پيٽنٽ درخواست ڏيندڙن مان، جاپاني ڪمپنيون 11 لاءِ هيون. ٽويوٽا سڀ کان وڌيڪ درخواست ڏني، 1,709 تائين، ٻئي پيناسونڪ جي ڀيٽ ۾ 2.2 ڀيرا. مٿين 10 ڪمپنيون سڀ جاپاني ۽ ڏکڻ ڪورين آهن، جن ۾ 8 جاپان ۾ ۽ 2 ڏکڻ ڪوريا ۾ شامل آهن.

پيٽرن جي عالمي پيٽرن جي ترتيب جي نقطي نظر کان، جاپان، آمريڪا، چين، ڏکڻ ڪوريا، ۽ يورپ اهم ملڪ يا علائقا آهن. مقامي ايپليڪيشنن کان علاوه، ٽويوٽا وٽ آمريڪا ۽ چين ۾ سڀ کان وڌيڪ قابل اطلاق ايپليڪيشنون آهن، جيڪي مجموعي طور تي 14.7٪ ۽ 12.9٪ پيٽنٽ ايپليڪيشنون آهن.

منهنجي ملڪ ۾ سولڊ اسٽيٽ بيٽرين جي صنعتي ڪرڻ پڻ مسلسل ڳولا ۾ آهي. چين جي ٽيڪنيڪل رستي جي منصوبي مطابق، 2020 ۾، اهو تدريجي طور تي مضبوط اليڪٽرولائٽ، اعلي مخصوص توانائي ڪيٿوڊ مواد جي ٺهڪندڙ، ۽ ٽي-dimensional فريم ورڪ جي جوڙجڪ ليتيم مصر تعميراتي ٽيڪنالاجي جو احساس ڪندو. اهو تسليم ڪندو 300Wh/kg ننڍي-ظرفيت واحد بيٽري نموني جي پيداوار. 2025 ۾، سولڊ اسٽيٽ بيٽري انٽرفيس ڪنٽرول ٽيڪنالاجي 400Wh/kg وڏي گنجائش واري واحد بيٽري نموني ۽ گروپ ٽيڪنالاجي کي محسوس ڪندي. اهو توقع آهي ته سالڊ اسٽيٽ بيٽريون ۽ ليٿيم سلفر بيٽريون 2030 ۾ وڏي پئماني تي پيدا ۽ ترقي ڪري سگهجن ٿيون.

CATL جي IPO فنڊ گڏ ڪرڻ واري منصوبي ۾ ايندڙ نسل جي بيٽرين ۾ سالڊ اسٽيٽ بيٽريون شامل آھن. اين اي ٽائمز جي رپورٽن موجب، CATL کي گهٽ ۾ گهٽ 2025 تائين سولڊ اسٽيٽ بيٽرين جي وڏي پيداوار حاصل ڪرڻ جي اميد آهي.

مجموعي طور تي، پوليمر سسٽم ٽيڪنالاجي سڀ کان وڌيڪ پختو آهي، ۽ پهرين EV-سطح جي پيداوار پيدا ٿئي ٿي. ان جي تصوراتي ۽ اڳتي وڌڻ واري نوعيت دير سان اچڻ وارن پاران تحقيق ۽ ترقي ۾ سيڙپڪاري جي رفتار کي تيز ڪيو آهي، پر ڪارڪردگي جي مٿئين حد ترقي کي محدود ڪري ٿي، ۽ غير نامياتي مضبوط اليڪٽرولائٽس سان گڏ گڏ ڪرڻ مستقبل ۾ هڪ ممڪن حل هوندو؛ آڪسائيڊشن مادي نظام ۾، ٿلهي فلمن جي قسمن جي ترقي ظرفيت وڌائڻ ۽ وڏي پيماني تي پيداوار تي مرکوز آهي، ۽ غير فلمي قسمن جي مجموعي ڪارڪردگي بهتر آهي، جيڪا موجوده تحقيق ۽ ترقي جو مرڪز آهي؛ سلفائيڊ سسٽم اليڪٽرڪ گاڏين جي شعبي ۾ سڀ کان وڌيڪ پرجوش سولڊ اسٽيٽ بيٽري سسٽم آهي، پر پولرائزڊ صورتحال ۾ وڏي ڪمرا سان ترقي ۽ اڻپوري ٽيڪنالاجي، سيڪيورٽي مسئلن ۽ انٽرفيس مسئلن کي حل ڪرڻ مستقبل جو مرڪز آهي.

سولڊ اسٽيٽ بيٽرين کي درپيش چيلنجز ۾ شامل آهن:

• خرچ گھٽائڻ.
• مضبوط electrolytes جي حفاظت کي بهتر.
• چارج ڪرڻ ۽ خارج ڪرڻ دوران اليڪٽرروڊس ۽ اليڪٽرولائٽس جي وچ ۾ رابطي کي برقرار رکڻ.

Lithium-سلفر بيٽرين، lithium-ايئر، ۽ ٻين نظامن جي پوري بيٽري جي جوڙجڪ فريم کي تبديل ڪرڻ جي ضرورت آهي، ۽ اتي وڌيڪ ۽ وڌيڪ اهم مسئلا آهن. سولڊ اسٽيٽ بيٽرين جا مثبت ۽ ناڪاري اليڪٽروڊز موجوده سسٽم کي استعمال ڪرڻ جاري رکي سگهن ٿا، ۽ ان کي سمجهڻ جي مشڪل نسبتاً ننڍي آهي. ايندڙ نسل جي بيٽري ٽيڪنالاجي جي طور تي، سولڊ اسٽيٽ بيٽرين ۾ اعلي حفاظت ۽ توانائي جي کثافت هوندي آهي ۽ پوسٽ ليٿيم دور ۾ اهو واحد رستو بڻجي ويندو.