لتیم ممکنہ حد تک تیار کیا گیا ہے؟ دنیا میں بیٹری ایک نئے انقلاب کی ضرورت ہے

وائرڈ میگزین کے مطابق، لیتھیم آئن بیٹریاں، اقتدار میں الیکٹرانک مصنوعات کی وسیع اقسام ہیں. تاہم ساتھ لیتھیم کے ممکنہ انتہائی کرنے کے لئے تیار کیا گیا ہے محققین ہیں الیکٹرانک سگریٹ کو برقی کاروں سے، اسمارٹ فونز سے لیپ ٹاپ کو اپنی خبر میں بتایا اگلے پیش رفت بیٹری کو تلاش کرنے کی کوشش کر. آپ جس کا مطلب ہے کہ آپ کو ڈھال میں ایک 'بم' کا انعقاد کر رہے ہیں ایک سمارٹ فون پر اس مضمون، پڑھ رہے ہیں تو، لتیم (ایک بہت ہی غیر مستحکم پانی سے دھات، ایک بار رابطہ کو روشن کیا جائے گا) مرکبات ٹوٹ اور ایک مضبوط کیمیائی رد عمل میں دوبارہ تعمیر کیا جا رہا ہے، کیمیائی رد عمل کو جدید دنیا کے لئے ایک لازمی محرک فراہم کرتا ہے.

لی موبائل فونز، ٹیبلٹ پی سی، نوٹ بک کمپیوٹر اور سمارٹ گھڑیاں میں استعمال کیا جا رہا ہے، اور ہمارے الیکٹرانک سگریٹ اور برقی گاڑیوں میں موجود ہے. یہ ایک نرم جسم کے طور پر روشنی ہے، اور یہ پورٹیبل الیکٹرانک مصنوعات بنانے، توانائی کی انتہائی مواد سے تعلق رکھتے ہیں اقتدار کی کامل ذریعہ ہے. تاہم، صارفین کی ٹیکنالوجی کے ساتھ زیادہ سے زیادہ طاقتور لیتھیم آئن بیٹری ٹیکنالوجی بن جاتا ہے ہمیشہ مشکل رفتار کے ساتھ رکھنے کے لئے کیا گیا ہے. اب وہ لیتھیم موقع کے عادی ہیں، سائنسدانوں کے شوقین دنیا کو دوبارہ ایجاد کرنے ہیں عالمی چلنے بیٹری.

جس میں بہت سے سمارٹ فون کی بیٹری ایک مکمل دن کی حمایت کرنے کے لئے مشکل ہے. کبھی کبھی کا مطلب عظیم برائٹ سکرین، تیز تر پروسیسنگ کی رفتار، تیزی سے اعداد و شمار کنکشن اور پتلی ڈیزائن فیشن،، یہاں تک کہ موبائل فون صارفین میں کئی بار چارج کیا جائے استعمال کے دو سال کے بعد، بہت سے آلات کو ڈرامائی طور پر بیٹری کی زندگی قصر کرے گا، اور ردی کی ٹوکری میں پھینک دیا جانا تھا. لیتھیم کے عظیم فوائد بھی اس کی سب سے بڑی کمزوری یہ غیر مستحکم ہے اور پھٹنے سکتا ہے. توانائی لیتھیم آئن بیٹریاں لیپ ٹاپ تقریبا ایک ہی ionic کے معدنیات بم، بانی اور سی ای او کے ساتھ کے طور پر مائیک Zimmerman کی (مائیک Zimmerman کی) کہا: مٹی کے تیل کے طور پر ان کی جیب کی طرح جیب سمارٹ فونز.

زیمرمین نے Woburn، Massachusetts، USA میں ان کی کمپنی ریسرچ لیبرٹریٹ پر جل جل اثر دیکھا. ایک تجربے میں، مشین ایک بیٹری پیک کے ذریعے ایک کیل کو چلاتا ہے، اور بیٹری پیک تیزی سے توسیع کرتا ہے. ایک مائکروویو تندور میں پاپکارن کی طرح، یہ روشنی سے چمکتا ہے. گزشتہ پچاس سالوں کے بیٹری کی تحقیق ہمیشہ کارکردگی اور حفاظت کے درمیان ایک تنگ پذیر رہی ہے، جو کہ لتیم کو ختم کرنے کے بغیر ممکن حد تک زیادہ سے زیادہ توانائی نکالنے میں ہے.

اب ہم ایسا کر رہے ہیں. یہ پیش گوئی کی جاتی ہے کہ 2022 تک، عالمی بیٹری کی مارکیٹ 25 بلین امریکی ڈالر تک پہنچ جائے گی. لیکن صارفین کا خیال ہے کہ اس کے بعد ایک سروے میں بیٹری کی زندگی اسمارٹ فونز کے بارے میں سب سے اہم ہے. فنکشن. اگلے دس دہائی میں اعلی توانائی کی کھپت کے ساتھ 5G نیٹ ورک کی مقبولیت کے ساتھ ہی، مسئلہ صرف بدتر اور بدتر ہو جائے گا. ان لوگوں کے لئے جو مسئلہ حل کرسکتے ہیں، وہ بڑی واپسی حاصل کرسکیں گے.

صرف ایک میں کمپنیوں کے درجنوں ionic کے معدنیات کمپنی، انہوں نے بیٹری مسئلہ بنیادی طور پر مہاکاوی دوڑ پر نظر ثانی کرنے کے لئے جا رہے ہیں، لیکن دوڑ جھوٹے شروع ہوتا ہے اور تکلیف دہ قانونی چارہ جوئی اور startups ناکام، مگر میں سے دوچار کر دیا گیا تھا سست ترقی کے ایک دہائی بعد امید اب بھی وہاں ہے. دنیا بھر میں شروع اپ، یونیورسٹیوں اور قومی لیبارٹریوں مضبوط سرمایہ سائنسدانوں نئے مواد تلاش کرنے کے لئے جدید ترین آلات استعمال کر رہے ہیں. انہوں نے ڈرامائی طور پر بیٹری اسمارٹ فون کی توانائی کی کثافت میں اضافہ کرنے کے بارے میں لگتا ہے ہو اور زندگی، اور ایک زیادہ ماحول دوست اور محفوظ تر سامان کو چند سیکنڈ میں چارج کیا جائے گا، اور پورے دن میں استعمال کرنے کے لئے کافی پائیدار بنانے کے لئے.

خلیات کیمیائی سڑن کے ذریعے بجلی پیدا کر. 1799 کے بعد سے، اطالوی بوتیکشاستری Alessandro کی وولٹا (Alessandro کی وولٹا) بیٹری، میںڑھک کے بارے میں دلائل حل کرنے کے لئے ایجاد کیا، ہر سیل ایک ہی اہم اجزاء ہے : دو دھاتی الیکٹروڈ - ایک anode اور ایک منفی چارج کیتھوڈ مثبت چارج کیا جاتا ہے ایک الیکٹرولائٹ مواد کے ذریعے الگ بیٹری سرکٹ سے منسلک ہے جب جانا جاتا ہے، ایک کیمیائی رد عمل میں anode دھات ایٹم وہ ایک الیکٹران کھو دیں گے. یہ مثبت آئنوں کا الزام عائد ہو جاتا ہے، اور الیکٹرولائٹ ذریعے مثبت الیکٹروڈ کی طرف متوجہ کیا گیا ہے. ایک ہی وقت میں، الیکٹران (بھی منفی چارج) کے لئے بیٹری کی تبلیغ میں کیتھوڈ پر بہہ جائے گا، لیکن یہ الیکٹرولائٹ کے ذریعے منتقل نہیں کرتا، لیکن ایک بیرونی سرکٹ کے ذریعے یہ بجلی فراہم کرنے کے لئے آلہ سے منسلک ہے.

anode کے آخر میں اس معاملے خالی گے پر میٹل جوہری بیٹری طاقت ختم ہو رہی ہے. تاہم، rechargeable بیٹری میں چارج کے عمل کی طرف سے،، دوبارہ سائیکل شروع کرنے کے لئے تیار کر سکتے ہیں الٹا اس طرح جگہ میں واپس آئنوں اور الیکٹرانوں کو مجبور مطلب ہے اندر اور باہر ایک خالص دھات ایٹموں سے بنا بریگیڈ الیکٹروڈ. اس ڈھانچے اپارٹمنٹ عمارتوں کے مقابلے میں کیا جا سکتا ہے anode اور کیتھوڈ انچارج سائیکل دہرا کر شکل برقرار رکھنے کے لئے، تاکہ گرنے کے خطرے کے بغیر دباؤ برداشت نہیں کر سکتا، اور اس طرح rechargeable بیٹری ہونا ضروری مواد کا ایک مجموعہ 'کمرے' کی کارکردگی rechargeable بیٹری کے لئے رد عمل عناصر بڑی حد تک عمارت کے گرنے کی وجہ سے بغیر کتنی تیزی سے کرنے کے لئے ان کمروں میں آپ پر منحصر ہے جس میں.

، 'اپارٹمنٹ بلاک کی تشکیل کے لئے ایلومینیم 1977 میں، ایک نوجوان برطانوی سائنسدان ھوئی ٹنگ Hanmu اسٹین (اسٹین Whittingham کے) لنڈن میں کام، نیو جرسی (لنڈن) Exxon کے (Exxon کے) فیکٹری، وہ ایک anode تعمیر دیواروں اور فرش '، فعال مواد. جیسے لیتھیم کے ساتھ وہ بیٹری چارج جب، لتیم آئنوں ایلومینیم ایٹم کے درمیان interstices میں anode جلد کرنے کیتھوڈ سے منتقل. الذمہ جب وہ دوسری سمت میں، واپس الیکٹرولائٹ کے ذریعے منتقل کیتھوڈ سائڈ پر جگہ.

وائٹھم نے دنیا کی پہلی ریچارج قابل لتیم بیٹری، ایک سکین سائز کی بیٹری جو شمسی توانائی کی گھڑی کی طاقت کا اعادہ کیا ہے. لیکن جب وہ وولٹیج میں اضافہ کرنے کی کوشش کرتا ہے (زیادہ آئنوں میں اور باہر) یا بڑی بیٹری بنانے کی کوشش کر رہا ہے اس وقت، وہ جلدی جاری رکھیں گے. 1980 میں، امریکی فزیکسٹ جان جان Goodenough، جو آکسفورڈ یونیورسٹی میں کام کرتے تھے نے کامیابی حاصل کی. گنوؤن ایک دوسرے کی دوسری دنیا میں ایک عیسائی تھی. جنگ میں، انہوں نے ایک امریکی آرمی موسمیاتی ماہر کے طور پر کام کیا. وہ دھاتی آکسائڈز میں ایک ماہر بھی ہیں. اس پر شک ہے کہ وہاں ایک ایسی چیز ہے جو وٹھمھم کی طرف سے استعمال کردہ ایلومینیم کمپاؤنڈ کے مقابلے میں لتیم کے لئے ایک مضبوط پنجرا فراہم کرسکتا ہے.

دو پوسٹ ڈاکٹریٹ محققین Goode کا ایوانوف گائیڈ منظم طریقے سے، کرسکتے، مختلف دھاتی کے آکسائڈ کے ساتھ موازنہ کرنے کے لئے انہوں نے. لیتھیم نکالا جاتا ہے جس سے کتنا گرنے سے پہلے آخر میں کی طرف دیکھو دوری جدول کو دریافت کرنے، انہوں نے لیتھیم نشاندہی جب یہ ایک کیتھوڈ، ایک بڑا قدم کی نمائندگی کرتا ہے جس کی بیٹری ٹیکنالوجی کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے رواداری کی حدود میں سے نصف باہر تیار کیا جا سکتا ہے اور کوبالٹ کی ایک مرکب ہے جس کے پورے وسطی افریقہ. لتیم کوبالٹ آکسائڈ لتیم نیلی بھوری دھات جاتا ہے قدم. کوبالٹ، ایک زیادہ ہلکا پھلکا، سستے مواد ہے چھوٹے آلات کے لئے دونوں کو بھی مارکیٹ پر دیگر مواد کے مقابلے میں بہت بہتر بڑے پیمانے پر سامان کے لئے موزوں ہے، اور ہے.

آج، Goode کا ایوانوف کیتھوڈ زمین پر تقریبا تمام ہینڈ ہیلڈ آلات میں ظاہر ہوتے ہیں، لیکن انہوں نے آکسفورڈ یونیورسٹی سے ایک پیسہ حاصل نہیں کیا ایک پیٹنٹ کے لئے درخواست دینے سے انکار کر دیا، انہوں نے بھی اس حق چھوڑ دی، لیکن یہ تبدیل کیا جا سکتا ایڈجسٹمنٹ کے 10 سال بعد 1991 میں کیا ہوا، سونی پابند Goode کا ایوانوف لتیم کوبالٹ آکسائڈ کیتھوڈ اور اس کے نئے کیمرے سیسیڈی-TR1 کی بیٹری کی زندگی کو بہتر بنانے کے کرنے کی ایک کوشش کے ساتھ ایک کاربن anode کی. یہ سب سے پہلے ہے rechargeable لیتھیم آئن بیٹری کے لئے ایک صارفی مصنوعات ہے، یہ دنیا کو تبدیل کر دیا.

جینی بردوکسکسی تسلسل کے ساتویں ملازم تھے. جب بجلی کار کمپنی 2003 میں قائم کی گئی تھی تو بیٹری توانائی کی کثافت میں مسلسل دس سالوں تک اضافہ ہوا ہے اور سالانہ اضافہ رینج تقریبا 7 فی صد تھی. لیکن 2005 کے ارد گرد، بردیشیواسی نے محسوس کیا کہ لتیم آئن بیٹریاں کی کارکردگی کو مستحکم کرنا شروع ہوا. پچھلے سات یا آٹھ برسوں میں سائنسدانوں کو 0.5٪ تک لڑنے کے لئے اپنی پوری کوشش کرنا پڑتی ہے. بہتر بیٹری کی کارکردگی.

اس وقت بہتری کی پیشرفت، بنیادی طور پر انجینئرنگ اور مینوفیکچرنگ Bodiqiefu چومسکی سے کہا: مادی زیادہ پاک، بیٹری مینوفیکچررز ہر پرت کو منتقل کرنے کے قابل کیا گیا ہے 'جدید کیمیائی رد عمل کے بعد 27 سال کے لئے استعمال کیا جاتا ہے، وہ ادائیگی کو قبول کرنے کے لئے جاری' ایک پتلی کی طرف سے لوڈ اسی انداز پتلی فعال مواد کی جگہ بن گئے ہوں گے. Bodiqiefu گاؤس 'جار کے باہر ہوا چوستے' کہا جاتا ہے. لیکن یہ اس کے اپنے خطرات ہیں. جدید بیٹری کیتھوڈ ، الیکٹرولائٹ اور anode کے مواد کی ساخت کی تہوں ردوبدل، قریب سے تانبے اور ایلومینیم انچارج کلکٹر کے ساتھ ضم، بیٹری سے باہر الیکٹران، جہاں اس کی ضرورت ہے.

بہت سے اعلی درجے کی بیٹری میں، پلاسٹک جداکار کیتھوڈ اور anode کے درمیان واقع ہے، اور وہ شارٹ سرکٹ، صرف 6 microns کی انہیں چوٹ سمپیڑن کا شکار ہوتا ہے، جو (ایک انسانی بال کی موٹائی کے 1/10 کے بارے میں) کی موٹائی کو روکنے کے لئے رابطے میں ہیں ایئر لائن کی حفاظت کے ویڈیو اب خبردار کیا کہ کیوں آپ کے سیل فون کے اندر مشینری میں گر گئی تو اس نشست کو ایڈجسٹ کرنے کی کوشش نہیں کرتے کہ یہ ہے.

لیتھیم آئن بیٹریاں کے ہر بہتری کیلئے tradeoffs کے ہیں. بہتر بنائیں توانائی کثافت سیکورٹی کم کر دیتا ہے، روزہ چارج بیٹری کی زندگی سائیکل، جس میں بیٹری کی کارکردگی تیز تر قطرے کا مطلب ہے کہ کم کر سکتے ہیں کو متعارف کرانے. امکانی اس لیتھیم آئن کے قریب ہے . کیتھوڈ، anode کے، الیکٹرولائٹ اور جداکار، اور تیزی سے استعمال کرتے ہیں - نظریاتی حد Goode کا ایوانوف پیش رفت کے بعد، محققین آگے اگلی چھلانگ تلاش کرنے کے لئے چار اہم اجزاء کے ذریعے سمیت منظم طریقے سے بیٹری کی جانچ پڑتال کوشش کر رہے ہیں زیادہ پیچیدہ اوزار.

کلیئر گرے (کلیئر گرے)، آکسفورڈ یونیورسٹی میں Goode کا ایوانوف طالب علم ہے وہ لتیم میں ہمیشہ سے تھا - جو اصول میں ہوا میں آکسیجن کے ساتھ دیگر الیکٹروڈ کے طور پر کام ہوا بیٹریاں، ان کی بیٹریاں ایک بہت بڑی توانائی فراہم کثافت، لیکن حقیقی دنیا کو ہوا میں گندے اور غیر متوقع میں چھوڑ دو ان کو معتبر طریقے سے چارج کرتے ہیں، اور کے مقابلے لیبارٹری میں سائیکل کے کئی دسیوں کافی مشکل ہوتا ہے اب تک رہتا.

اگرچہ حال ہی میں مسائل کے باعث گرے دعوے نے کامیابی حاصل کی ہے، تحقیق کمیونٹی کی توجہ لتیم سلفر بیٹریاں منتقل کردی گئی ہے. یہ لتیم آئنوں کے لئے ایک سستی اور زیادہ طاقتور متبادل فراہم کرتا ہے، لیکن سائنسدان ہمیشہ اسے روکنے کی کوشش کر رہے ہیں. انوڈ پر کیتھڈ اور سلفر پر مشتمل کیتھڈس بار بار چارج کرنے کی وجہ سے پھیل جاتی ہے. سونی نے دعوی کیا ہے کہ اس مسئلے کو حل کرنے اور 2020 تک مارکیٹ میں لتیم سلفر بیٹریاں پر مشتمل الیکٹرانکس لانے کی امید ہے. .

مانچسٹر یونیورسٹی، مواد سائنسدان Liuxu کنگ (Xuqing لیو) کاربن anodes سے زیادہ توانائی نچوڑ کرنے کی کوشش کرنے والوں میں سے ایک ہے، انہوں نے ایک دو جہتی graphene کے لئے چاہوں گا مال اس طرح لتیم ایٹموں میں اضافہ، سطح کے علاقے کو بڑھانے کے لئے جمع تعداد. Liuxu کنگ، ایک کتاب کے صفحات کی تعداد میں اضافہ کرنے یہ موازنہ. یونیورسٹی بھی تعمیر خشک لیبارٹری میں سرمایہ کاری کی ہے، محققین کو محفوظ طریقے سے اور آسانی سے مختلف عناصر کا تبادلہ کرنے کے قابل تھے دے گا جو مختلف الیکٹروڈ اور الیکٹرولائٹس کی جانچ کرنے کے لئے مجموعے.

ناقابل یقین حد تک، خود بخود بھی خود کو اس مسئلے کا مطالعہ کر رہا ہے. گزشتہ سال، 94 سال کی عمر میں، انہوں نے ایک کاغذ شائع کیا جس میں بیٹری کی وضاحت کی گئی ہے جس میں موجودہ لتیم آئن بیٹریاں کی صلاحیت تین گنا ہے. سوال: ایک محقق نے کہا: 'اگر بھلا کے علاوہ کسی اور نے اس آرٹیکل کو شائع کیا، میں شاید شادی کرنا چاہتا ہوں.'

تاہم، ہزاروں مقالوں کے اشاعت کے باوجود، اربوں ڈالر میں فنڈز، اور قائم کردہ اور فنڈز کے کئی ابتدائی آغاز، بنیادی طور پر 1991 کے بعد سے زیادہ تر صارفین کے الیکٹرانکس کی مصنوعات میں سے زیادہ تر بنیادی کیمیکل کام باقی ہیں. لتیم کووبال آکسائڈ اور کاربن کے اخراجات کو تبدیل کرنے کے لئے کچھ بھی نہیں ہے، قیمتوں، کارکردگی اور صارفین کے الیکٹرانکس کی پورٹیبل کی حیثیت سے. آئی فون ایکس کی بیٹری سونی کی پہلی کیمرے کے قریب تقریبا ایک جیسی ہے.

لہذا، 2008 میں، Berdychevsky Tesla چھوڑ دیا اور نئی بیٹری کی کیمسٹری کے مطالعہ پر توجہ مرکوز کرنے کے لئے شروع کر دیا. وہ خاص طور پر گرافائٹ anodes کے متبادل کے تلاش میں دلچسپی رکھتے ہیں، جس میں وہ یقین رکھتے ہیں کہ بہتر بیٹریاں بنانے کے لئے سب سے بڑی رکاوٹ ہے. Berdychevsky نے کہا: 'گرافائٹ کا استعمال چھ یا سات سال کے ارد گرد ہے، اور اب بنیادی طور پر بیٹری کے thermodynamic صلاحیت میں استعمال کیا جاتا ہے.' میں 2011، وہ اور سابق ساتھی ایلس Tesla یاکوب (یلیکس یاکوب)، ٹیکنالوجی کے جارجیا انسٹیٹیوٹ اشیاء سائنس غریب کے پروفیسر · آپ معاف (Gleb Yushin) کے شریک بانی سے Sila نینو ٹیکنالوجی. وہ اٹاری کھیل کو بے ایریا Alameda میں کھلا منصوبہ دفتر ہے اجلاس کے کمرے کے نام دینے کے، کے ساتھ ساتھ صنعتی بھٹیوں اور لیبارٹری میں گیس پائپ لائن کے مکمل.

تمام ممنوع حلوں کی تحقیقات کے بعد، تین مردوں نے نظریاتی طور پر یہ فیصلہ کیا ہے کہ سلکان سب سے زیادہ پرجوش مواد ہے. وہ صرف ٹیکنالوجی کا کام کرنے کی ضرورت ہے. بہت سے لوگوں نے اس سے قبل اس کی کوشش کی تھی، لیکن وہ سب ناکام ہوگئے. Chevsky اور ان کے ساتھیوں کو ان کی کامیابی کے بارے میں امید مند ہیں. سلیکون ایٹم 4 لتیم آئنوں سے منسلک کر سکتے ہیں، اس کا مطلب یہ ہے کہ سلیکون انوڈ اسی وزن کے گرافائٹ انوڈ سے 10 گنا زیادہ لتیم ذخیرہ کرسکتا ہے. ممکنہ مطلب یہ ہے کہ نیشنل اکیڈمی ریسرچ سلیکن اینڈوڈ مواد میں دلچسپی رکھتا ہے، جیسا کہ امپریوس، انویوکس اور اینیویا جیسے وینچر کیپیٹل اداروں کی حمایت کرتا ہے.

جب بیٹری چارج ہو جاتا ہے تو لتیم آئن انوڈ کا تعاقب کرتے ہیں، تو یہ تھوڑا سا توسیع کرتا ہے اور پھر استعمال کے دوران دوبارہ چھٹکارا دیتا ہے. بار بار چارج چار سائیکل کے دوران یہ توسیع اور کنکریٹ ٹھوس الیکٹروائٹی انٹرفیس پرت کو خارج کر دیتا ہے. انوائس کی سطح پر پکی تشکیل کرنے والے مادہ، اس نقصان کو ضمنی اثرات پیدا ہوسکتے ہیں اور بیٹری میں لتیم کا حصہ استعمال کرتے ہیں. بڈیچویسی نے کہا: 'یہ بیکار بیکار میں پھنس گیا ہے.'

وقت گزرنے کے ساتھ، اس، سمارٹ فونز کے لئے بنیادی وجہ محفوظ توانائی کی ایک تیزی سے نقصان شروع کر دیا ہے. 7 فیصد کے گریفائٹ anode کی توسیع اور سنکچن کارکردگی میں تیزی سے کمی شروع کرنے سے پہلے، اس کے بارے میں 1000 انچارج خارج ہونے والے مادہ سائیکل کیا جا سکتا ہے تاکہ یہ ایک کے برابر ہے وجہ سلکان ذرات کو دو سال کے لئے اسمارٹ فونز، روزانہ کی بنیاد چارج. تاہم، چند چارج سائیکل واقع ہو جانے کے بعد شدت چارجنگ (400 فیصد تک) بہت زیادہ ہے جب وہ وسعت اتنا لتیم جذب کر سکتے ہیں. سلکان anodes کے سب سے زیادہ پانچ سال سے زیادہ تجربہ گاہ میں توڑ، سے Sila نینو ٹیکنالوجی کا مسئلہ حل کرنے کے لئے ایک nanocomposite توسیع پیدا.

Berdychevski نے وضاحت کی کہ اگر گریفائٹ انوڈ ایک 'اپارٹمنٹ' ہے، تو پھر تمام 'کمرہ' ایک ہی سائز ہیں اور مضبوطی سے ایک دوسرے کے ساتھ پیک کیا جاتا ہے. 30،000 تکرار کے بعد (مختلف کالم اور کمرے کے مجموعے) )، وہ انوڈ بناتے ہیں، جہاں سلیکن جوہریوں کے لئے ہر پرت میں کافی جگہ موجود ہے تو لتیم حاصل کرنے میں توسیع کرتے ہیں. انہوں نے کہا: 'ہم عمارت کے اندر اضافی جگہ کا نشان لگاتے ہیں.' یہ انوڈ کو برقرار رکھنے میں توسیع کا مسئلہ حل کرتا ہے. بیرونی طول و عرض اور شکل مستحکم ہے.

Bodiqiefu Sharansky کہا مواد کو اگلے سال سے Sila نینو ٹیکنالوجی کی پہلی نسل کارخانہ دار کی طرف سے فراہم کی جائے گی،، 20٪ کی توانائی کی کثافت، اور آخر میں 40 فیصد اضافہ ہو جائے گا یہ بھی سیکورٹی کو بہتر بنانے جبکہ، انہوں نے کہا: 'سلیکن طیبہ آپ کو کنارے سے دور، آپ کو ایک 1 فیصد یا جگہ کے 2٪، ترتیب میں واقعی کافی اضافہ کرنے کے لئے، آپ کی سیکیورٹی کو خالی کر سکتا ہے. 'سب سے اہم بات یہ ہے، یہ بھی براہ راست موجودہ ڈیزائن میں تبدیل کیا جا سکتا بیٹری مینوفیکچررز ایشیا میں مقابلہ کے ساتھ تیاری کرنے برقی گاڑیوں کے دور کے پلانٹ کی صلاحیت کو بڑھانے کے، Bodiqiefu چومسکی یقین رکھتا مصنوعات کی موجودہ پیداوار کے عمل کے ساتھ کوئی مطابقت خارج کر دیا جائے کرنے کے لئے امکان ہے، انہوں نے کہا: 'ٹیکنالوجی ابھی تک لیتھیم آئن کی جگہ لے سکتے ہیں وہ موجود نہیں ہے تو ، لسٹنگ کے وقت کے لئے، یہ ان گنت صارف بنیاد میں شروع کرے گا. '

بیٹری مکمل طور پر چارج اور ڈسچارج ہونے پر، دو الیکٹروڈ رقص درمیان لتیم آئنوں، اور کبھی کبھی وہ اس کے برعکس کرنے کے لئے واپس کرنے کے لئے، بیٹری چارج بہت تیز ہے خاص طور پر جب مشکل ہیں، وہ الیکٹروڈ کے باہر جمع کرے گا، آہستہ آہستہ dendritic شاخیں، stalactite غار کے سب کی طرح. بالآخر، ان کے frosted dendritic کھڑکی کے شیشے کی طرح نظر، الیکٹرولائٹ کے ذریعے پورے راستے میں توسیع کر سکتے ہیں، پردہ، اور رابطے کی طرف سے الیکٹروڈ بھر میں ایک شارٹ سرکٹ داخل.

تہوں کے درمیان فاصلے قریب ہو رہی ہے، اس خطرے کو بڑھا دے گا غلطیوں کے امکانات بڑھ جائے گی. پایا گزشتہ سال کے طور پر سیمسنگ، خرابی نقصان کا سبب بن سکتا ہے، قیمت بہت زیادہ ہے. چھوٹے مینوفیکچرنگ نقائص ایک اندرونی شارٹ سرکٹ کہکشاں نوٹ 7 سیل فون کی بیٹری. کچھ آلات پر، 3.4 بلین یورو کی متوقع نقصان کے نتیجے میں اس تباہ کن واپسی سے ایک دوسرے کے ساتھ anode اور کیتھوڈ فائنل رابطہ، سیمسنگ. ionic کے معدنیات کمپنی Zimmerman کی وضاحت کرتا ہے کی وجہ سے ہے : 'جب ایسا ہوتا ہے، بیٹری بہت گرم، مائع الیکٹرولائٹ بن سکتا ہے، تھرمل بھگوڑے آگ اور دھماکوں کے نتیجے میں ہو سکتا ہے.'

کیونکہ اس صورت حال بہت خطرناک ہے، حقیقت میں، لتیم آئن بیٹریاں میں بہت زیادہ لتیم نہیں ہے، صرف دو فیصد. لیکن اگر دھات کووبٹ آکسائڈ پنجرا سے پاک صاف دھات لیتیم کو محفوظ طریقے سے جاری کرنے کا طریقہ ہے تو وائیتھمھم نے 1970 کے دہائیوں میں توانائی کی کثافت کے دس گنا بڑھانے کی کوشش کی. اسے بیٹری تحقیق کے 'مقدس قبر' کہا جاتا ہے، اور زیمرمین نے اسے تلاش کیا ہے.

انہوں نے کہا الیکٹرولائٹ اصل بیٹری کی توانائی کی کثافت میں اضافہ کرنے کے لئے سب سے بڑی رکاوٹ ہے کہ یقین رکھتا ہے. ڈپ استعمال کرتے ہوئے مائع الیکٹرولائٹ میں بات نہیں آہستہ آہستہ اب کوئی کیا گیا ہے، لیکن جیل اور پولیمر کے استعمال، لیکن وہ عام طور پر اب بھی جولنشیل ہیں، لیکن یہ بھی تیزی سے روکنے کے لئے گرمی سے بچنے کے عمل میں مدد نہیں کی گئی. زیمرمین نے خود اعتراف کیا کہ وہ 'بیٹری کنٹرول نہیں' تھا. انہوں نے مواد سائنس، خاص طور پر پالیمر میں مجوزہ کیا، اور انہوں نے بیل لیبز اور ٹفٹس یونیورسٹی میں تعلیم دی. سال بعد، میں نے ایک کاروبار شروع کرنا شروع کر دیا.

ابتدائی 2000s، Zimmerman کی اس وقت rechargeable بیٹری میں ایرر آ گیا ہے، کچھ لوگ ٹھوس الیکٹرولائٹ اسٹوریج الیکٹرولائٹ کو مائع سے تبدیل کرنے کے لئے کوشش کر رہے ہیں، ایک سینئر سائنسدان ڈونلڈ Highgate (ڈونالڈ Highgate) کی وضاحت کرتا ہے: 'اصولی طور پر، کیونکہ ٹھوس الیکٹرولائٹ بیٹری، زیادہ محفوظ ہے آپ کو یہ مشکل کام کرتے ہیں. ایک ہی درخواست، آپ چھوٹے بیٹریاں استعمال کر سکتے ہیں. بنا سکتے ہیں 'لیکن وہ زیادہ تر چینی مٹی یا گلاس ہیں، تو یہ آسانی سے ٹوٹنے والی بڑے پیمانے پر پیداوار کے لئے مشکل ہے.'

پلاسٹک الیکٹروڈ کے ساتھ رابطے کو روکنے کے لئے الیکٹرولائٹ کے درمیانی حصے میں ایک بیٹری جداکار، یعنی میں استعمال کیا گیا ہے. Zimmerman کی وہ ایک مناسب مواد تلاش کر سکتے ہیں تو وہ مائع الیکٹرولائٹ اور جداکار کو ختم کر سکتے ہیں، کہ ایک طرف سے تبدیل کیا جاتا ہے ٹھوس پلاسٹک پرت، پلاسٹک پرت آگ ہے، اور یہ بھی ایک نئے طریقہ کار کے ساتھ دونوں کے درمیان dendrites کی ترقی کو روکنے کر سکتے ہیں. ionic کے معدنیات، Zimmerman کی طرف سے ایک conductive پولیمر جس دھارتا پیدا کرنے کے لئے دھات کے ذریعے الیکٹرانک طریقہ. یہ پہلی لیتھیم آئن conductive کی ٹھوس پالیمر کمرے کے درجہ حرارت پر ہو سکتا ہے. مادی ایک لچکدار، کم قیمت ہے، اور مختلف ٹیسٹ برداشت کر سکتے ہیں.

ایک کے استعمال میں، ان کے Ballistics کی لیب میں خام مال، وہاں عام طور پر ایک بلٹ پروف جیکٹ ٹیسٹ کرنے ایک 9mm گولی اسے گولی مار کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے، اور سیمسنگ ٹیبلٹ کے لئے بیٹری کے دو تاروں (فلیٹ چاندی بیگ) بعد ازاں بجلی کی فراہمی احتیاط سے ہٹا دیا گیا تھا. گولی مارنے کے بعد، بیٹری نے ایک آتش فشاں کی طرح دھماکے کیے. سست رفتار میں، پلاسٹک اور دھات کو کچلنے والے جیسے، لاوا کی طرح سے نکال دیا جا سکتا ہے. لیکن بیٹری کے اندر کوئی دھماکہ نہیں تھا. کوئی دھماکہ یا ہر تصادم برطرف، آلہ Zimmerman کی پر رہیں گے کہا: 'ہم ہمیشہ پالیمر یہ زیادہ محفوظ بنا دے گی کہ ایمان لے آئے ہیں، ہم توقع کبھی نہیں بیٹری کام کرنے کے لئے جاری رکھ سکتے ہیں'

گندھک یا لتیم - - Zimmerman کی کے مطابق اس پالیمر لتیم دھات کی ترقی کو فروغ دینے کے، اور اس طرح کے طور پر لتیم نئی بیٹری کیمسٹری، کے تعارف کو تیز کرے گی ہوا، لیکن طویل مدتی مستقبل مانچسٹر Liuxu کنگ کی صرف لتیم محقق یونیورسٹی نہیں کرسکتے. انہوں نے کہا: 'اس کی بہتری کے آلہ کی کارکردگی میں بہتری کی رفتار سے مماثل، ہم ایک انقلاب کی ضرورت نہیں کر سکتے.'

آکسفورڈ شائر وسیع سائنس اور جدت پارک میں Harwell، جان Goode کا ایوانوف (یوحنا Goodenough) ہے جس جگہ وہ لیتھیم آئن پیٹنٹ میدان میں ایک اہم پیش رفت بنا دیا ہے جہاں ترک کرنے کے ایک معاہدے پر دستخط کئے، اسٹیفن والر (اسٹیفن Voller) اقدام مشروبات کپ اور اسی طرح کے سائز اور کاربن فائبر کی شکل کا ایک ٹکڑا. والر ایک ملنسار مانچسٹر سٹی کے پرستار، تقریبا 50 سال تھی. برانڈ کی پہلی براؤزر میں شمولیت نےٹسکیپ (نیٹ سکیپ) کمپنی سے قبل انہوں نے آئی بی ایم میں ایک سافٹ ویئر انجینئر کے طور پر کام کیا. بعد کمپنی زیادہ سے زیادہ مایوس کے لیپ ٹاپ کی بیٹری کی زندگی پر AOL، والر پابندیوں کی طرف سے حاصل ہے اور کچھ اقدامات کرنے کا فیصلہ کیا گیا تھا.

والر پہلا خیال بیٹری کروز وقت دینے کے لئے ہائیڈروجن فیول سیلز کا استعمال کرنا ہے، لیکن یہ اتار چڑھاؤ پورٹیبل الیکٹرانک مصنوعات ناقابل تسخیر چیلنجز ثابت ہوئی، اس نے کہا: 'دو ہوائی اڈے کی سیکورٹی کے ذریعے ہائیڈروجن بہت مشکل ہے' اس کے بعد، آکسفورڈ یونیورسٹی کے جاننے والوں کی طرف سے، والر کچھ دلچسپ تحقیق، زیادہ سپر سندارتر طرح روزہ معاوضہ مواد کی خصوصیات، بشمول سنا. بیٹری کیمیائی توانائی ذخیرہ کرنے کے لئے جب، لیکن سپر سندارتر ایک برقی میدان میں رکھا جا سکتا ہے صرف گببارے کے electrostatic مجموعہ پر پسند ہے.

Supercapacitor مسئلہ وہ جلد ہی باہر لیک گا اتنی توانائی اور بجلی کو ذخیرہ کرنے کے لئے ایک بیٹری کی طرح نہیں ہے. آپ کو ڈسچارج لیتھیم آئن بیٹری پائیدار دو ہفتوں کا استعمال اکثر ایسا نہیں کرتے تو، اور UltraCapacitors کے صرف کئی گھنٹے کے لئے برقرار رکھا جا سکتا ہے. بہت سے صنعت کے اندرونی ایک ساتھ سپر capacitors اور بیٹریاں کا مجموعہ ہے، یہ اقتدار کی بھوک سمارٹ فونز اور دیگر کنزیومر ٹیکنالوجی کی مصنوعات کے لئے فائدہ مند ہو سکتا ہے کہ یقین. Highgate سپر سندارتر ایک یا دو منٹ کے اندر اندر بھرا جا سکتا بجلی مرکب بنانے کے لئے استعمال کیا جا سکتا ہے موبائل فونز، بلکہ ایک بیک اپ بیٹری لتیم آئن بیٹری کے طور پر، انہوں نے کہا: "آپ کو بہت جلد چارج کر سکتے ہیں تو آپ اسے تعیناتیوں کنڈلی پر، آپ کو کافی stirring چارج جب رکھ سکتے ہیں '

انہوں نے اصرار کیا کہ وہ بہتر کر سکتے ہیں. 2013 ء میں انہوں نے ZapGo قائم کمپنی کاربن کی بنیاد پر بیٹری اس چارج رفتار اور سپر سندارتر روزہ کے طور پر نومبر 2017 ء تک ترقی کر رہا ہے، لیکن لیتھیم آئن بیٹری کا چارج وقت اسی طرح کی. کمپنی کے عملے کے 22 افراد کا اضافہ کیا گیا ہے اسٹیپلیٹن اور شارلٹ، شمالی کیرولائنا دفتر 卢瑟福德阿 Harwell لیبارٹری میں کام کر رہے تھے. اس کے پہلے صارفین کی بیٹریاں سال کے آخر میں استعمال کیا جائے گا ایک آٹوموبائل کی ایک چھلانگ آغاز آلہ، اور 8-5 گھنٹے بجلی سکوٹر کی طرف سے ایک وقت چارج سمیت تیسری پارٹی مصنوعات، کے تعارف.

والر ہاتھ ٹکڑا کاربن فائبر ایک بیٹری ایک ٹھوس الیکٹرولائٹ استعمال نہیں آگ پکڑنے جاتا ہے. دو الیکٹروڈ سطح کے علاقے کو بڑھانے کے لئے اوپر کاربن nanostructures کے ساتھ احاطہ کرتا ہے، ایلومینیم کی ایک پتلی پرت، ہے. والر کہنے لگے کہ آپ کو یہ ہمالیہ کی طرح دیکھنا چاہتا ہوں. 'اگرچہ خوردبین کے تحت، یہ ایک سٹی اسکائی لائن طرح زیادہ کارکردگی کو بہتر بنانے اور بنیادی طور پر ہموار اور الیکٹرولائٹ یقینی بناکر، رساو کی رقم کو کم کرنے خاکہ چابی ZapGo ٹیکنالوجی ہے. مندرجہ بالا کاربن اسکائی لائن کو صرف ویلکرو کے طور پر، موافق.

ZapGo بیٹری سٹوریج کی بجائے ایک روایتی بیٹری کے مقابلے میں، زیادہ ایک بیلون کی طرح ہے کیونکہ کاربن کی بنیاد پر بیٹری کی لمبی عمر کا سب سے بڑا فائدہ یہ ہے. والر 'کوئی کیمسٹری'، انہوں نے نئی بیٹری، 100،000 سے خارج ہونے والے مادہ سائیکل کے لئے آخری کر سکتے ہیں کہ ایک لتیم ہے جس نے دعوی کیا کے طور پر کہا 100 بار بیٹری آئن بھی ہر دن کے فون کو چارج، بھی 30 سال کے لئے استعمال کیا جا سکتا ہے. موجودہ تیسری نسل ZapGo بیٹری اسمارٹ فونز کے نقطہ کو چلانے کے لئے کافی مضبوط نہیں کیا گیا ہے، لیکن اس کی وجہ سے استعمال کیا جاتا مواد کو وولٹیج رکاوٹ والر اضافہ فراہم نہیں کرتا اس بیٹری 2022 میں ہونے کی توقع ہے، یہ ہے کہ، 'آئی فون کے ارد گرد 15' درخواست میں ڈال دیا.

یہ چارج کرنے کے بنیادی ڈھانچے کو تبدیل کرنے کی ضرورت ہے. سستے تیسری پارٹی چارجرز پر مورد الزام ٹھہرایا کئی بم دھماکوں، لیکن ان چارجرز ZapGo بیٹری یا کسی بھی نظام کی بنیاد پر سپر سندارتر لئے الیکٹرانک آلات کے دھماکے کو روکنے کے لئے کی ضرورت نہیں کر رہے ہیں، آپ کو ایک چارج کی ضرورت ہے ، والر کی ٹیم لیپ ٹاپ درجے بجلی کی پیداوار ہے ایک مختصر وقت میں جذب اور سٹور توانائی گرڈ سے، اور پھر لیب میں آپ کے فون کو بھیج، لیکن - برعکس کام کے کرنے کا ہے وہ اس چھوٹے اور زیادہ موثر بنانے کے لئے کوشش کر رہے ہیں.

ڈیسن انسٹی ٹیوٹ آف ڈیزائن اور انجینئرنگ کے سم کوپر سمیت بہت سے افراد نے سوال کیا کہ آیا یہ کمپنیاں واقعی اس سامان کو منحصر کرنا چاہتی ہیں جو گزشتہ دنوں تک ان کی مصنوعات میں اتنی لمبے عرصے سے منسلک ہیں. کوپر نے کہا: 'موبائل فون کمپنی ایک واضح منافع بخش حوصلہ افزائی ہے، جو اگلے رہائی کے وقت پرانے سامان کو روکنے کے لئے ہے. اس وجہ سے، بہتر بیٹریاں تیار کرنے کے لئے مقابلہ بالکل موجود نہیں ہوسکتا ہے. والر نے اعتراف کیا ہے کہ 30 پیٹنٹس ZapGo کی ڈگری حاصل کی جاتی ہے طریقہ کار مصنوعی طور پر بیٹری کی زندگی کو کم کر کے 30 سال تک استعمال جاری رکھنے سے روک سکتا ہے. انہوں نے کہا: 'ہم یہ نہیں کریں گے، لیکن اگر گاہک تیار ہو تو ہمیں ان کو فراہم کرنے کی صلاحیت ہے.'

پہلے آرٹ کے مقابلے میں، کاربن کی بنیاد پر توانائی اسٹوریج ٹیکنالوجی کا دوسرا بڑا فائدہ ہے. یہ اصل میں موبائل فون کی بیرونی ساخت کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے. والر نے موجودہ موبائل فون کے ڈیزائن کے لئے موزوں بیٹری تیار نہیں کی، لیکن لچکدار اسکرینز اور تہذیب کے سامان کے مستقبل کے لئے تیاری. 5G نیٹ ورک کے تحت، ہمارے تمام اعداد و شمار بادل سے آتے ہیں، اور بیٹری کی زندگی زیادہ اہم ہوتی ہے.

تنگ کوریڈور کے لیے ان کے دفتر، واک دوپہر سورج کے لئے گئے تھے کے ساتھ ساتھ والر، ایک اجنبی جہاز آکسفورڈ شائر کے دیہی علاقوں میں اترا طرح لگتا ہے کہ ایک بہت بڑی سرکلر عمارت ہے جو ہیرا روشنی ماخذ، کے سائے کے ذریعے گزر جاتا ہے. اندر محققین لتیم کیوں دریافت کرنے، ایک خرد پیمانے پر ممکنہ بیٹری مواد کا مطالعہ کرنے کے لئے مسرع بیم کا استعمال کرتے ہوئے کر رہے ہیں - سلفر بیٹریاں ناکام، اور ایک anode اور کیتھوڈ ایک حاصل کرنے کے لئے متبادل مواد تلاش کرنے کے لئے، ان کے مسائل کے تقریبا 30 سال تک اس علاقے دوچار کر دیا ہے.

والر ہوا میں نے اپنے اسمارٹ فون لہراتے، ناقص لیتھیم آئن بیٹری ماتم، یہ ان نقائص اس کے اور دوسروں کے سینکڑوں قیادت دوبارہ ایجاد ان شاندار لیکن ناقص کرنے کے لئے ایک نقطہ نظر کے ساتھ دوڑ ہائی رسک میں شامل ہونے کی ہے بیٹری انہوں نے کہا: 'یہ بیٹری کلپ ہے چاہے یا دو موبائل فونز، پاگل، چیزوں کو اس طرح نہیں ہونا چاہئے ہیں جس کے ساتھ ہم نے اس صورت حال سے نمٹنے کے لئے حکمت عملی تیار کرنا ہوگا.'