لتیم کے علاوہ! لتیم سلفر بیٹریاں کا حتمی ارتقاء

جولائی 2008 ء کے اواخر میں، ایک برطانوی شمسی طاقت شدہ ہوائی جہاز اونچائی پر تین دن کے لئے ایک قطار میں، پرواز ایک غیر سرکاری پرواز برداشت ریکارڈ پیدا. شاید کم لوگوں کو معلوم ہے کہ ایک لتیم گندھک (لی S) عظیم ترین تکنیکی ترقی کے اس کے حصے کے طور پر بیٹری ایک، یہ رات کو طیارے کو طاقت دیتا ہے، اور اس کی کارکردگی بیٹری کے سب سے اوپر بھی بے مثال ہے.

شمسی توانائی کے طیارے زفیر ایس (نیٹ ورک سے تصویر)

دس سال بعد، یہ دنیا اب بھی جلد ہی لی S بیٹری کے ویاوساییکرن کے لئے انتظار کر رہا ہے لگتا ہے. پیش رفت Drexel یونیورسٹی کے محققین کو صرف اپنی بقا کے لیے ایک بہت بڑی رکاوٹ کو ختم.

ٹیکنالوجی کمپنیوں نے یہ حقیقت سیکھی ہے کہ لیپ ٹاپ، موبائل فون اور برقی گاڑیوں کی ترقی بیٹری بیٹری کی کارکردگی میں مسلسل بہتری پر منحصر ہے. ٹیکنالوجی صرف اس صورت میں آگے بڑھا جا سکتا ہے جب بیٹری اسے اجازت دے. لتیم آئن بیٹریاں اس وقت سمجھے جاتے ہیں. مارکیٹ پر سب سے بہتر بیٹری ہے - بہتر بنانے کی حد تک پہنچ رہی ہے.

جیسا کہ بیٹری کی کارکردگی استحکام کا سامنا ہے، کچھ کمپنیاں اندرونی اجزاء کے سائز کو کم کرنے کی کوشش کر رہے ہیں جو اسٹوریج ڈیوائس میں آخری وولٹ کو پلگ کرنے کے لئے نچوڑ کر توانائی کی اسٹوریج میں حصہ لینے میں حصہ نہیں لیتے ہیں. یہ ساختی تبدیلیوں میں کچھ بدقسمتی سے اثرات ہوسکتے ہیں. مثال کے طور پر، 2016 ء میں سیمسنگ موبائل فونز میں دھماکہ خیز حادثوں کی ایک سیریز واقع ہوئی.

بیٹری کے دھماکے کے بعد سیمسنگ موبائل فون (نیٹ ورک سے تصویر)

اس اقدام - ٹیکنالوجی کمپنیوں اور محققین لیتھیم گندھک کے لئے کس طرح (لی S) کا مطالعہ خلیات بالآخر لیتھیم آئن بیٹری تبدیل، نئے کیمیائی ردعمل نظریہ کے طور پر، زیادہ توانائی ایک سیل میں چارج کیا جا سکتا ہے کر رہے ہیں بیٹری توانائی کی کثافت کی ترقی میں کہا جاتا ہے. اس کی بہتر صلاحیت کے بارے میں 5-10 اوقات ایک لتیم آئن بیٹری لایا، بیٹری رن وقت طویل تحت چارج کے درمیان چارج کے مساوی ہے.

مسئلہ سب سے پہلے کئی چارج کی تکمیل کے بعد، لی S سیل اب کوئی اس کے اعلی صلاحیت برقرار رکھنے کے کر سکتے ہیں، جو کہ توانائی کی کثافت میں اضافہ کرنے کے لئے ایک اہم اتحادی کے طور پر ثابت کر دیا، سلفر ہے، الیکٹروڈ 'polysulfide apos انٹرمیڈیٹس کی شکل میں ہو گا منتقلی، اس نازک اتحادیوں کی کارکردگی کے نقصان کے نتیجے میں اور ایک چارج عمل گھٹ جاتا ہے.

سالوں سے سائنسدانوں اندرونی لی S بیٹری polysulfide ان کے رد عمل کی پیداوار کو مستحکم کرنے کی کوشش کر رہے ہیں لیکن سب سے زیادہ وزن میں اضافہ، ہم چند ایک مہنگا مال یا پیچیدہ پروسیسنگ اقدامات کو شامل کرنے کی ضرورت ہے جیسا کہ بیٹریاں دیگر پیچیدگیوں کی کوشش کرنا پڑے گا.

لیکن اب وہاں ایک نیا طریقہ پیدا ہوئے کر رہا ہے، کالج Drexels انجینئرنگ محققین میگزین کے تازہ ترین شمارے "اطلاقی معدنیات اور انٹرفیسز" امریکن کیمیکل سوسائٹی کے جرنل، 'ایک ٹائٹینیم آکسائڈ (میں Tio) کے طور پر لی طور nanofibers ایک عنوان میں شائع -S بیٹری رپورٹ polysulfide fixative ایجنٹ ': ثبوت لیوس ایسڈ کی بنیاد تعاملات، اشارہ اس جگہ polysulfide میں طے کیا جا سکتا ہے کہ مجموعی طور پر وزن کم کرتے ہوئے، یہ متاثر کن بیٹری برداشت برقرار رکھنے اور ان کے پیدا کرنے کے لئے وقت کی ضرورت ہے.

ہم نے پیدا کیا ہے ٹھوس ٹائٹینیم آکسائڈ nanofiber چٹائی Freestanding گندھک کیتھوڈ اعلی چالکتا ہے - لتیم گندھک کی بیٹریاں میں اہم کیتھوڈ مواد کے طور پر، ڈاکٹر ویبا کالرا ہم نے محسوس کیا ہے کیونکہ ہم میں سے ایک ڈائی آکسائیڈ کہ انہوں نے انجینئرنگ، اہم تحقیق کے مصنف 'یہ ایک اہم پیش رفت ہے کے سکول میں ایک اسسٹنٹ پروفیسر نے کہا کہ جس میں یہ بیٹری کی مخصوص صلاحیت میں اضافہ کر سکتے ہیں کا مطلب مضبوط کیمیکل، کی طرف polysulfide کا مجموعہ تعامل کے قابل ہے، اس کے متاثر کن کارکردگی کو برقرار رکھتے ہوئے ہم بھی چپکنے مکمل طور پر منسوخ کر دیا جا سکتا ہے کہ ثابت اور کیتھوڈ جانب مقرر کر سکتے ہیں ایپلائینسز، جس الیکٹروڈ کے وزن کی طرف سے 30-50٪ - گندھک کیتھوڈ موجودہ معیارات کی تشکیل کے لئے صرف چند سیکنڈ ہمارے طریقہ کار تقریبا نصف 'لگ سکتا ہے.

ان کے نتائج دکھائے مائیکرو سطح پر nanofiber چٹائی دیکھیں گھوںسلا، ایک بہترین پلیٹ فارم سلفر کیتھوڈ، یہ ہے کہ یہ گرفتاری اور polysulfides سے تیار کی بیٹری کو اپنی طرف متوجہ کر سکتے ہیں کے طور پر. کیتھوڈ ڈھانچے میں polysulfide شٹل روکتا برقرار رکھنے اس رجحان ہراس ہے کہ وہ ایک سیل کیتھوڈ اور anode الیکٹرولائٹ حل سے الگ وقت ہوتی ہے میں تحلیل کر رہے ہیں جب.

کالرا اطلاعات کے مطابق، اس کیتھوڈ ڈیزائن صرف لی کی بیٹری توانائی کی کثافت برقرار رکھنے کے لئے پیداوار کے اضافی اخراجات کی وجہ سے کی مدد نہیں کر سکتے ہیں، لیکن یہ بھی مواد کے وزن میں اضافہ کے بغیر اس مقصد کو حاصل کرنے کے لئے اور.

ان دوہری مقاصد کو حاصل کرنے کے لئے، ٹیم میں گہرائی سے تحقیق کئے گئے، polysulfide ردعمل میکانزم کے قیام سمیت اور بہتر ان الیکٹروڈ جسم مواد کی مدد کرنے کے طریقے کو سمجھنے کے لئے.

یہ تحقیق، مصنفین میں سے ایک، Kalras لیبارٹری بیٹری کی کارکردگی میں کمی کی بنیادی وجہ ہے جس کی وجہ سے کیتھوڈ اور الیکٹرولائٹ میں polysulfide روکنے کے لئے سلفر ڈائی آکسائیڈ کے درمیان ایک مضبوط لیوس ایسڈ کی بنیاد کے تعامل پیدا کیا جاتا ہے کہ وہاں سے پتہ چلتا ہے پوسٹ ڈاکٹریٹ محقق ڈاکٹر ارویندر سنگھ نے کہا.

اور کیس کی اضافی مواد اور پیداوار کے اخراجات کے وزن میں اضافہ کے بغیر باہر کیا جائے، Kalra.Kalras گزشتہ تحقیقوں nanofiber الیکٹروڈ مختلف فوائد رکھنے سے وہ ہیں کہ - یہ کیتھوڈ ڈیزائن وہ لی کی بیٹری توانائی کی کثافت برقرار رکھنے کے لئے مدد کر سکتے ہیں کا مطلب ہے کہ موجودہ بیٹری اسمبلی. وہ ایک الیکٹرولائٹ جیل بھرنے کی طرف سے ایک بیٹری کا ذخیرہ کرنے کی صلاحیت میں اضافہ کر سکتے ہیں جس میں جس میں وہ چارج کے دوران بڑھانے کے لئے مرضی کے مطابق کیا جا سکتا ہے کا مطلب ہے کہ ایک بڑی سطح کے موجودہ الیکٹروڈ مقابلے کے علاقے،، ہے، وہ اپریٹس جولنشیل اجزاء میں ختم کیا جا سکتا لیک، آگ اور دھماکوں کو ان کی حساسیت کو کم سے کم کرنے کے لئے.

وہ ایک electrospinning عمل کی طرف سے پیدا کیا جاتا ہے جو مارشمی ویلوز کی طرح لگتا ہے، جس کا مطلب یہ ہے کہ ان کے معیاری پاؤڈر کی بنیاد پر الیکٹروڈ پر فائدہ ہے، جس میں موصلیت اور چپکنے والے کیمیائیوں کی ضرورت ہوتی ہے جو پیداوار کے دوران کارکردگی کو کم کر سکتی ہے. .

Electrospinning کی تخلیق عمل ، مارشمیوں کی طرح لگ رہا ہے. (ویب سے تصویر)

بیٹری کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لئے ایک بائنڈر فری، کھڑے اکیلے کیتھڈ پلیٹ فارم تیار کرنے کے لئے، کلراس لیبز نے تیز رفتار سلفر ڈسپلے ٹیکنالوجی تیار کی ہے جو سلفر کو صرف پانچ سیکنڈ میں اس کے ذائقہ میں سلفر کہتے ہیں.

'nanofiber چٹائی، 140 ڈگری سیلسیس ماحول تھوڑا دباؤ پر پگھلا ہوا سلفر کی درخواست - بغیر وقت طلب مشینی یا ملا جلا زہریلا کیمیکل، کیتھوڈ کی تاثیر کو بہتر بنانے جبکہ ہمارے Li- استعمال کرتے ہوئے ایک طویل وقت کے لئے برقرار رکھا جا سکتا ہے. صحیح الیکٹروڈ ڈھانچہ فراہم کرنے S، 'کالرا نے کہا' بیٹری سائیکل میں، کا لی S بیٹری کے ویاوساییکرن کے لئے ایک بڑی رکاوٹ ہے جس کی گنجائش دھندلاہٹ، کم ہے. '

'ہماری تحقیق شوز برقرار اور ان الیکٹروڈ کی موثر صلاحیت چار مرتبہ لیتھیم آئن بیٹری ہے اور ہمارے جدید، کم لاگت کے طریقہ کار مینوفیکچرنگ کے لئے ایک بڑی رکاوٹ ختم جو چند سیکنڈ کے اندر اندر سلفائڈ کیتھوڈ، پیدا کر سکتا ہے.'

یہ ایک لیپ ٹاپ، موبائل فون یا برقی گاڑی کی ترقی ہے، چاہے، بیٹری کی کارکردگی مستقبل کے حوالے سے صرف بیٹری کے معاملے میں اجازت ٹیکنالوجی دھکا کے ایک مستحکم بہتری پر منحصر ہے، لیتھیم آئن بیٹریاں - یہ اب مارکیٹ پر بہترین بیٹریاں سمجھا جاتا ہے - کیا جاتا ہے بہتر کی حد کے حصول کے. (نیٹ ورک سے تصویر)

2008 Zephyr کی-6S شمسی طاقت شدہ ہوائی جہاز پرواز کے ریکارڈ کے بعد سے، بہت سی کمپنیاں لی S بیٹری کی ترقی میں سرمایہ کاری کی ہے مختلف برقی گاڑیوں کی بیٹری کی زندگی میں اضافہ کرنا چاہتے ہیں،، موبائل آلات الزامات کے درمیان میں اب آخری، اور یہاں تک پورے توانائی میں مدد نیٹ ورک وقفے وقفے سے ہوا اور شمسی توانائی کو ایڈجسٹ کرنے کے لئے. Kalras کام اب اس بیٹری ٹیکنالوجی کی ترقی میں رکاوٹیں کھڑی کی ایک سیریز کو توڑنے کے لئے ایک راستہ فراہم کر سکتے ہیں.

ٹیم اپنے لی-ایس کیتھڈو کو مزید بہتر بنانے والے سائیکل کی زندگی کا مقصد کے ساتھ ترقی کرے گی، پولیوفیلڈ کی تشکیل کو کم کرنے اور اخراجات کو کم کرنے کے لۓ.