لیتھیم آئن بیٹری، ترجیحی برقی گاڑی کی بیٹریاں ایک ہائی وولٹیج، (200Wh / کلو یا اس سے زیادہ) اعلی مخصوص توانائی اور طویل زندگی کا فائدہ ہے ہے، لیکن طاقت بیٹری کی طلب میں نمایاں ترقی کے ساتھ، بھی نکالا upstream کے خام مال سے متعلق مصنوعات مثلا لیتھیم، کوبالٹ، نکل، وغیرہ 2017 میں لیتھیم آئن بیٹری مواد، کے ساتھ منسلک قیمت میں بیٹری کافی اضافہ، خاص طور پر لیتھیم اور کوبالٹ خام مال کی قیمتوں میں اضافے کی دو اقسام پاگل کے طور پر بیان کیا جا سکتا ہے کہ دکھایا گیا ہے. پیداوار اور گاڑی مینوفیکچررز سے بہاو صنعت چین کی ڈبل دباؤ کے تحت سرمایہ کاری میں کمی کی قیمت میں تیزی سے اضافہ، بیٹری مینوفیکچررز نمایاں طور پر، جبکہ شدید مارکیٹ کے مقابلے میں، قیمتوں کا تعین طاقت بیٹری مینوفیکچررز کی کمی، اس وجہ سے 2018 کے منافع کے مارجن نچوڑا رہے ہیں بجلی کے زیادہ سے زیادہ بجلی کے مینوفیکچررز کے لئے سال بہت مشکل سال ہوگا.
، بیٹری کی کارکردگی کو بہتر بنائیں پیداواری لاگت کو کم کرنے، بیٹری کی تحقیق اور ترقی کے مستقبل کی کنجی ہے، حال ہی میں سے Cui یی اور وی چن ET اللہ تعالی سٹینفورڈ یونیورسٹی مشترکہ طور پر ایک پروڈکٹ MNO کی بنیاد پر تیار 2-H2نئی بیٹری، ایک الیکٹرولائٹ کے طور پر ایک پانی حل کا استعمال کرتا ہے، 1.3V کی آپریٹنگ وولٹیج، سیل (174Wh / کلوگرام کے بارے میں نظریاتی مخصوص صلاحیت)، اپ کے لئے 10،000 اوقات کی سائیکل زندگی کی اصلاح کی طرف 139Wh / کلو تک کی اصل مخصوص صلاحیت ، اور کم لاگت کا فائدہ ہے، لہذا اس میں توانائی کی اسٹوریج اور پاور بیٹری میں وسیع پیمانے پر درخواست امکانات ہیں.
این ایچ بیٹری کے مثبت کام کرنے والے اصول گھلنشیل این این ہے 2+ٹھوس MNO کے ساتھ 2تبدیلیوں کے درمیان، منفی ایچ اپنایا ہے +اور ایچ 2تبدیلیوں کے درمیان، الیکٹرویٹ MnSO کی ایک اعلی حراستی ہے 4روایتی ٹھوس ریاست الیکٹروڈ سے مختلف، مثبت اور منفی الیکٹروڈ ردعمل کی مصنوعات کو تمام گھلنشیل (جیسے درج ذیل فارمولہ میں دکھایا گیا ہے).
MN-H سیل کی ساخت ذیل میں دکھایا گیا، کیتھوڈ کاربن فائبر چٹائی، ایک گلاس فائبر کی جھلی جداکار کے چھوٹے ہول کی ساخت کا استعمال کرتے ہوئے، منفی الیکٹروڈ کی حمایت کی ایک کاربن فائبر چٹائی PT / C جامع اتپریرک، electrolytic حل کے ایک اعلی حراستی ہے MnSO 4این چارج کرتے وقت حل، 2+یہ مثبت کاربن فائبر کی سطح پر منتقل ہوجائے گا، اور آکسائڈریشن ردعمل کاربن فائبر کی سطح پر ایم این او کی پرت پیدا کرے گی. 2, H+ایچ کمی پیدا کرنے کے لئے منفی سطح پر کمی کا رد عمل ہوتا ہے 2مادہ کا عمل صرف مخالف ہے، ایم او او 2جب الیکٹران حاصل ہوجائے تو، کم از کم ردعمل گھلنشیل این این پیدا کرنے کے لئے ہوتا ہے 2+، MNNO پیدا کرنے کے لئے حل میں واپس 4, H2ایک آکسائڈریشن رد عمل منفی الیکٹروڈ میں ایچ پیدا کرنے کے لئے ہوتا ہے+.
مندرجہ بالا ترتیب کے من گھڑت بیٹری سیل کے ساتھ وی چن (ذیل میں دکھایا گیا)، ہائی وولٹیج پانی O کم کرنے کے لئے، نظام کے electrochemical کی کارکردگی کی جانچ کے لیے 2مثبت الیکٹروڈ کے واقعے کے معاملے میں، وی چین نے چارج وولٹیج 1.6V پر مقرر کیا، اور وین چن نے 1 ایم ایم این ایس او کو اپنایا. 4electrolytic حل، جب 61٪ کی پہلی بیٹری کی کارکردگی، زیادہ سے زیادہ دس گنا تک 91 فیصد تک سائیکل coulombic کارکردگی. بعد منفی الیکٹروڈ فعال پنڈت اتپریرک کی وجہ سے ایک املیی ماحول میں مضبوط ہے، میں حل شامل کر دی گئی تاکہ وی چن کے طور پر 0.05 ایم ایچ 2تو 4، بہت سے Mn ایچ بیٹری کی کارکردگی کو بہتر بنانے، چارج موجودہ فروغ ٹرپل (1.6V مسلسل وولٹیج چارج)، صرف 85s چارج، خارج ہونے والے مادہ کے عمل کو بھی نمایاں طور پر (50mV بارے میں) بہتر کیا گیا ہے سب سے پہلے کی کارکردگی سے مکمل کیا جا سکتا ہے، اور 70٪ تک اٹھائے گئے، اور اگلے چند سائیکلوں میں، Coulomb کی کارکردگی میں تقریبا 100٪ تک پہنچ گئی.
ایک بیٹری کے طور پر، شرح کارکردگی، پینل بی اسی چارج نظام میں ایک کم سے Mn ایچ بیٹری چارج (1.6V 1mAh / سینٹی میٹر مسلسل وولٹیج ہے اہم اشارے ہے 2) چارج کرنے کے بعد، مختلف موجودہ اخراجات میں مادہ کی وکر 10 میٹر / سینٹی میٹر سے موجودہ کثافت سے پتہ چلتا ہے 2، 50 اور 100mA / سینٹی میٹر میں اضافہ 2بیٹری کی ڈسچارج صلاحیت تقریبا کوئی کمی نیچے، مختلف magnifications شخصیت اس سی سائیکل موافق، MN-H شو سیل ایک بہت ہی عمدہ شرح خصوصیات ہیں نتیجہ کے ساتھ مزید اہم بات، MN-H بیٹری روزہ معاوضہ ہے کے بعد. سائیکل کے معاملے میں 10،000 سائیکلوں کی صلاحیت میں کوئی کمی نہیں ہے.
اگرچہ سے Mn-H بیٹریاں بہترین شرح خصوصیات اور سائیکل خصوصیات رکھنے، لیکن اس طرح صرف 19.6Wh / کلو کی مجموعی بیٹری توانائی کی کثافت کے نتیجے میں الیکٹرولائٹ کی کاربن فائبر الیکٹروڈ استعمال کی کارکردگی، بہت کم، صرف تقریبا 36 فیصد ہے کے لئے. اس مسئلے کو حل کرنے کے لئے، وی چین نے ایک الیکٹروڈ کے طور پر nanostructured کاربن فلم کا استعمال کرتے ہوئے، 4M MnSO بنانے 4electrolytic حل کی کارکردگی کا استعمال کریں، 74.3 فیصد تک اضافہ ہوا ہے بیٹری کی توانائی کثافت 139Wh / کلوگرام کا اضافہ کیا تا کہ، بھی electrolytic حل میں مشاہدہ کرتے ہوئے مزید کہا کہ ایچ بڑھانے کے لئے توانائی کا حجم تناسب 210.6Wh / ایل وی چن پہنچ جاتا ہے 2تو 4ارتکاز، بلکہ مؤثر طریقے سے بیٹری کی شرح صلاحیت، خارج ہونے والے مادہ کے عمل کو بہتر بنانے کے لیے، چارج وقت کو کم کرنے کو بہتر بنانے کے کر سکتے ہیں، لیکن اعلی H 2تو 4ارتباط سنبھالنے کے مسائل کی وجہ سے ہوسکتا ہے، جو بیٹری کی ساخت کے ڈیزائن کے نقطہ نظر سے مزید حل کرنے کی ضرورت ہے.
سے Mn ایچ بیٹری اب بھی سامنا ہے ایک مسئلہ -؟ اس مسئلہ کے بنیادی مقصد سے لیبارٹری ایپلی کیشنز سے Mn ایچ بیٹری کی صلاحیت کو بڑھانے کے لئے ہے کو حل کرنے کے لئے کس طرح، ایک اقدام کے مثبت کاربن فائبر کی طرف سے محسوس کی موٹائی اور علاقے کو بڑھانے کے لئے ہے اس اقدام کو نمایاں طور پر مثبت الیکٹروڈ کی لوڈنگ کو بہتر بنا سکتے ہیں، لیکن اس کے لیے سے Mn ایچ بیٹری کی صلاحیت کی طرف جاتا ہے، مثال کے طور پر 2 بار مثبت الیکٹروڈ کی کاربن فائبر چٹائی کی موٹائی موٹی طرف سے، رفتار کو تیز کرنے کے لئے نیچے رد بیٹری کی صلاحیت دو بار اضافہ ہوا ہے اگرچہ، لیکن 600 چکروں کے بعد، صلاحیت ابتدائی صلاحیت کا 96.5 فیصد کی کمی پر گرا دیا. غیر متناسب مثبت اور منفی ڈیزائن کا ایک اور اقدام، قول سے Mn ایچ بیٹری کے اصول کے نقطہ نظر سے، منفی الیکٹروڈ کی ساخت اتپریرک اثر کے لئے بنیادی طور پر ذمہ دار ہے اسٹوریج ایچ کی ضرورت نہیں ہے 2مثبت الیکٹروڈ کے علاقے میں اضافہ کی طرف سے ڈیزائن سلنڈر کی ساخت سے Mn ایچ بیٹری کی طرح پس وی چن، منفی الیکٹروڈ نمایاں طور پر بھی اوتار کے علاقے (ذیل میں دکھایا گیا) کم کرنے کے لئے، نمایاں طور سے Mn ایچ بیٹری کی صلاحیت اور توانائی کی کثافت کو بہتر بناتا ہے، لیکن کر سکتے ہیں PT / C اتپریرک کی رقم کو کم کرنے، MN-H بیٹری کی قیمت کم. اس ڈیزائن کسی حد تک بیٹری (منفی الیکٹروڈ کمی ردعمل کے علاقے) کی شرح صلاحیت کم ہو جائے گا اگرچہ، لیکن بیٹری کی اس Meiyouzuai اچھا سائیکل کی کارکردگی سائیکل 1400 اوقات کے بعد بیٹری کے طور پر، تصویر ای سے دیکھا جا سکتا ہے، صلاحیت برقرار رکھنے کی شرح اب بھی 94.2٪، کو مکمل طور پر طاقت بیٹری کی ضروریات کو پورا کر سکتے ہیں تک پہنچ سکتے ہیں.
یی سے Cui اور وی چن ET رحمہ اللہ تعالی. کی طرف سے تیار، MN-H بیٹری اصل میں ایک مثبت الیکٹروڈ اور غالب جوہر سے ایک ایندھن سیل کیمیائی توانائی ذخیرہ سیل پر مشتمل ایک ہائبرڈ بیٹری منفی الیکٹروڈ، یہ ایچ حساب نہیں کیا جاتا ہے کے بعد سے ہے 2منفی الیکٹروڈ کی کیفیت این کا استعمال کرتے ہوئے، بیٹری کا وزن کم ہوجاتا ہے 2+/ این 4+دو برقی ردعمل، ایم این او کرے گا 2، نظریاتی صلاحیت 616mAh / جی میں اضافہ کرنے کے لئے، اگرچہ، تاکہ بیٹری کی وولٹیج صرف 1.3V انٹرنیٹ کے بارے میں ہے، لیکن پھر بھی بیٹری کے ایک اعلی مخصوص توانائی حاصل، لیکن اب کچھ مسائل، محسوس وزن کی طرف سے استعمال تمام مثبت اور منفی کاربن کے پہلے سے ہیں بڑے، غریب wettability، بیٹری کی قیمت کو آگے بڑھانے، ایک الیکٹروڈ کے طور پر ایک پتلی فلم پر مشتمل نینو کاربن مواد میں ہوں گے بیٹری کے مخصوص توانائی کو کم، اور بیٹری anode ہائیڈروجن گیس پیدا کرتا اور آگے کے بعد چارج ایک ہوائی (جیسے، AR کی طرف سے کی ضرورت ہے جب ، ن 2گیس، وغیرہ) تیار کریں گے 2بیٹری نکالنے کے بعد، ایچ کے اخراجات کے دوران بیٹری کی فراہمی جاری رکھنے کی بھی ضرورت ہے 2، اس بیٹری کے باہر اضافی اسٹوریج کی ضرورت ہے (این 2) اور ایچ 2یہ آلہ بیٹرکٹ سسٹم کی مخصوص توانائی کو کم کرنے کا سبب بنتا ہے. ایچ میں ایک واضح مسئلہ بھی ہے. 2ایک چھوٹی سی سی CO، میں ہے 2(یہ موجودہ صنعتی نظام ہے 2کامن نجاست)، بیٹری کی زندگی سائیکل کو متاثر، ایک منفی عمل انگیز زہر دینے کا باعث بن سکتا ہے، ان مسائل کی بیٹری کے بعد کی اصلاح میں خطاب کرنے کی ضرورت ہے لیکن مجموعی طور پر یہ اچھا اصلاح کی طرف ایک بہت تخلیقی خیال ہے بڑے پیمانے پر توانائی کی اسٹوریج اور برقی گاڑیوں کو فروغ دینے کے لئے بیٹری کی قیمت کو مؤثر طریقے سے کم کر سکتے ہیں، ایک بہت اہمیت رکھتا ہے.
