لچڪدار سولڊ اسٽيٽ بيٽريون ڇا آهن؟

بين الاقوامي سائنسدانن جي هڪ گروپ هڪ نئين قسم جي سالڊ اسٽيٽ بيٽري تيار ڪئي آهي جيڪا برقي گاڏين جي رينج کي وڌائي سگهي ٿي ۽ ليپ ٽاپ ۽ اسمارٽ فونز ۾ باهه کي روڪي سگهي ٿي. ليکڪ انهن جي نتيجن کي ترقي يافته توانائي جي مواد ۾ بيان ڪري ٿو. روايتي ريچارجبل بيٽرين ۾ استعمال ٿيندڙ مائع اليڪٽرولائٽس کي بدلائڻ سان، سيرامڪ بيٽرين کي ’سلوڊ‘ سان تبديل ڪري، اهي وڌيڪ اثرائتو، ڊگھي عرصي واريون بيٽريون پيدا ڪري سگھن ٿيون جيڪي استعمال لاءِ محفوظ به آهن. محققن کي اميد آهي ته اهي فائدا وڌيڪ موثر، سبز بيٽرين لاءِ رستو هموار ڪري سگهن ٿا سڀني قسمن جي ڊوائيسز لاءِ برقي ڪارن سميت.

مطالعي جا ليکڪ، آمريڪا ۽ برطانيه کان، ڪجهه وقت تائين ليٿيم آئن بيٽرين ۾ مائع اليڪٽرولائٽس جا متبادل ڳولي رهيا آهن. 2016 ۾ انهن هڪ سولڊ اسٽيٽ بيٽري جي ترقي جو اعلان ڪيو جيڪو روايتي ليتيم آئن سيلز جي ٻه ڀيرا وڌيڪ وولٹیج تي ڪم ڪري سگهي ٿو، پر ساڳئي ڪارڪردگي سان.

جڏهن ته انهن جي جديد ڊيزائن هن اڳوڻي نسخي تي هڪ اهم سڌاري جي نمائندگي ڪري ٿي، MIT مان محقق پروفيسر ڊونالڊ Sadoway نوٽ ڪري ٿو ته اڃا به بهتري جي گنجائش آهي: "بلند درجه حرارت تي سيرامڪ مواد ۾ اعلي آئنڪ چالکائي حاصل ڪرڻ ڏکيو ٿي سگهي ٿو،" هن وضاحت ڪئي. "اها هڪ ڪامياب ڪاميابي هئي." محققن کي اميد آهي ته ٽيسٽ ڪرڻ کان پوءِ اهي بهتر بيٽريون برقي گاڏين يا هوائي جهازن کي به طاقت ڏيڻ لاءِ موزون ثابت ٿينديون.

سالڊ اسٽيٽ ۾ بيٽرين کي وڌيڪ گرم ٿيڻ سبب نقصان ٿيڻ کان روڪيو ويندو آهي سيرامڪ اليڪٽرولائٽس استعمال ڪرڻ بجاءِ ٻرندڙ، مائع جي. جيڪڏهن بيٽري خراب ٿئي ٿي ۽ سيرامڪ اليڪٽرولائٽ چارز کي ٻرڻ بجاءِ وڌيڪ گرم ڪرڻ شروع ڪري ٿي، جيڪا ان کي باهه لڳڻ کان روڪي ٿي. انهن مضبوط مواد جي ساخت ۾ سوراخ پڻ انهن کي برقي چارج جو تمام گهڻو لوڊ کڻڻ جي قابل بڻائي ٿو آئنز سان گڏ هڪ وڌايل نيٽ ورڪ ذريعي سولڊ اندر.

انهن خاصيتن جو مطلب اهو آهي ته سائنسدان انهن جي بيٽرين جي وولٹیج ۽ گنجائش ٻنهي کي وڌائڻ جي قابل ٿي ويا آهن انهن جي مقابلي ۾ انهن جي مقابلي ۾ جيڪي ٻرندڙ مائع اليڪٽرولائٽس تي مشتمل آهن. حقيقت ۾، پروفيسر Sadoway چيو: "اسان 12 وولٽ سان هڪ ليٿيم-ايئر سيل جو مظاهرو ڪيو جيڪو 90 درجا C [194 ° F] تي ڪم ڪري ٿو. اهو ڪنهن ٻئي حاصل ڪرڻ کان وڌيڪ آهي."

هي نئين بيٽري ڊيزائن ۾ ٻرندڙ اليڪٽرولائٽس تي ٻيا امڪاني فائدا آهن، جن ۾ حقيقت اها آهي ته سيرامڪ اليڪٽرولائٽس عام طور تي نامياتي کان وڌيڪ مستحڪم آهن. "حيرت جي ڳالهه اها آهي ته اهو ڪيترو سٺو ڪم ڪيو،" پروفيسر Sadoway چيو. "اسان هن سيل مان وڌيڪ توانائي حاصل ڪئي جيڪا اسان ان ۾ وجهي ڇڏيو."

هي استحڪام ٺاهيندڙن کي اجازت ڏئي سگهي ٿو ته وڏي تعداد ۾ سولڊ اسٽيٽ سيلز کي ليپ ٽاپن يا برقي ڪارن ۾ پيڪ ڪرڻ جي بغير انهن جي وڌيڪ گرم ٿيڻ جي باري ۾ پريشان ٿيڻ جي ، ڊوائيسز کي وڌيڪ محفوظ بڻائڻ ۽ انهن جي فعلي زندگي کي ڊگهو ڪرڻ. في الحال، جيڪڏهن اهڙي قسم جي بيٽرين کي وڌيڪ گرم ڪيو وڃي ته اهي باهه کي پڪڙڻ جو خطرو هلائي رهيا آهن - جيئن تازو سامسنگ گليڪسي نوٽ 7 فون سان ٿيو. نتيجي ۾ پيدا ٿيندڙ شعلا پکڙجڻ جي قابل نه هوندا ڇو ته سيلن جي اندر ڪا به هوا نه هوندي آهي ته باهه کي برقرار رکڻ لاءِ؛ درحقيقت، اهي ابتدائي نقصان جي سائيٽ کان ٻاهر پکيڙڻ جي قابل نه هوندا.

اهي ٿلها مواد به ڏاڍا ڊگھا هوندا آهن؛ ان جي ابتڙ، ٻرندڙ مائع اليڪٽرولائٽس سان ليٿيم آئن بيٽريون ٺاهڻ جون ڪجهه ڪوششون، جيڪي وڌيڪ گرمي پد تي هلن ٿيون (100°C کان وڌيڪ) 500 يا 600 چڪر کان پوءِ باقاعدي طور تي باهه لڳن ٿيون. سيرامڪ اليڪٽرولائٽس 7500 کان وڌيڪ چارج/ڊسچارج چڪر کي برداشت ڪري سگھن ٿيون بغير باهه جي."

نئين نتيجن کي EVs جي حد کي وڌائڻ ۽ اسمارٽ فون فائر کي روڪڻ لاء وڏي اهميت رکي ٿي. Sadoway جي مطابق: "پراڻن نسلن جي بيٽرين ۾ ليڊ ايسڊ [ڪار] اسٽارٽر بيٽريون هونديون هيون. انهن جي حد مختصر هئي پر اهي ناقابل اعتبار حد تائين قابل اعتماد هئا،" هن وڌيڪ چيو ته انهن جي غير متوقع ڪمزوري اها هئي ته "جيڪڏهن اهو تقريبا 60 ° C کان وڌيڪ گرم ٿي ويو ته پوء. ان کي باهه لڳندي“.

اڄ جي ليتيم آئن بيٽريون، هو وضاحت ڪري ٿو، هن کان هڪ قدم آهي. ”انهن وٽ ڊگھي رينج آهي پر اهي سخت گرميءَ ۽ باهه کي پڪڙڻ سان خراب ٿي سگهن ٿيون،“ هن وڌيڪ چيو ته نئين سالڊ اسٽيٽ بيٽري ممڪن طور هڪ ”بنيادي پيش رفت“ آهي ڇاڪاڻ ته اها وڌيڪ قابل اعتماد، محفوظ ڊوائيسن جو سبب بڻجي سگهي ٿي.

MIT جي سائنسدانن جو خيال آهي ته هن ٽيڪنالوجي کي وڏي پيماني تي استعمال ٿيڻ ۾ پنج سال لڳي سگهن ٿا پر ايندڙ سال جي شروعات ۾ به انهن کي اميد آهي ته اهي اهڙي قسم جون بيٽريون سمارٽ فونز ۾ فٽ ٿيل وڏين ٺاهيندڙن جهڙوڪ سامسنگ يا ايپل کان. انهن اهو پڻ نوٽ ڪيو ته انهن سيلز لاءِ ڪيترائي ڪمرشل استعمال آهن فون کان سواءِ، جن ۾ ليپ ٽاپ ۽ برقي گاڏيون شامل آهن.

تنهن هوندي به پروفيسر Sadoway خبردار ڪري ٿو ته ٽيڪنالاجي مڪمل ٿيڻ کان اڳ اڃا تائين ڪجهه رستو آهي. "اسان وٽ هڪ سيل مليو آهي جيڪو واقعي شاندار نظر اچي ٿو پر اهو تمام شروعاتي ڏينهن آهي ... اسان اڃا تائين وڏي پيماني تي، اعلي طاقت جي کثافت اليڪٽرروڊس سان سيل ٺاهيا آهن."

Sadoway يقين رکي ٿو ته هي پيش رفت وڏي پيماني تي فوري طور تي اختيار ڪئي ويندي ڇاڪاڻ ته ان ۾ نه رڳو وڏي رينج سان EVs کي ٻارڻ جي صلاحيت آهي پر امڪاني طور تي سمارٽ فون جي باهه کي به روڪڻ. شايد وڌيڪ حيرت انگيز آهي هن جي پيشنگوئي ته سولڊ اسٽيٽ بيٽريون عالمي طور تي پنجن سالن کان گهٽ عرصي ۾ استعمال ٿي سگهن ٿيون جڏهن اڪثر ٺاهيندڙن کي انهن جي حفاظت ۽ اعتبار جو قائل آهي.