રિચાર્જેબલ લિથિયમ-આયન બેટરી ડેન્ડ્રાઇડ વૃદ્ધિ માટે સંભવિત ઉકેલો શોધો

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Pārnēsājamas spēkstacijas piegādātājs

કેલિફોર્નિયાની ડેવિસ યુનિવર્સિટીના વાઇસ પ્રોફેસરની સંશોધન ટીમે "સાયન્સ પ્રોગ્રેસ" માં એક નવું પેપર પ્રકાશિત કર્યું, જેમાં લિથિયમ રિચાર્જેબલ લિથિયમ બેટરી ડેંડ્રાઇટ્સને ઉકેલવા માટે સંભવિત ઉકેલનો પ્રસ્તાવ મૂકવામાં આવ્યો. WAN ટીમે સાબિત કર્યું છે કે કેથોડની નજીક વહેતા આયનો આ આગામી પેઢીની રિચાર્જેબલ બેટરીની સલામતી અને સેવા જીવનને વિસ્તૃત કરી શકે છે. લિથિયમ મેટલ બેટરી લિથિયમ મેટલનો ઉપયોગ એનોડ તરીકે કરે છે.

આ બેટરીઓમાં ચાર્જ ઘનતા વધુ હોય છે અને તે બમણી થઈ શકે છે, પરંતુ સુરક્ષા એક મોટી સમસ્યા છે. જ્યારે તેઓ ચાર્જ થાય છે, ત્યારે કેટલાક આયનો કેથોડ સપાટીની સપાટી પર લિથિયમ ધાતુમાં ઘટાડો થાય છે અને એક અનિયમિત વૃક્ષ સૂક્ષ્મ માળખું બનાવે છે, જેને ડેંડ્રિટિક કહેવાય છે, જે આખરે શોર્ટ સર્કિટ અથવા વિસ્ફોટ તરફ દોરી શકે છે. સિદ્ધાંતમાં, ડેંડ્રિટિક સ્ફટિકોનો વિકાસ કેથોડ સપાટીની નજીક ગુણવત્તાયુક્ત ડિલિવરી અને લિથિયમ આયનની સ્પર્ધાને કારણે થાય છે.

જ્યારે આયનનો ઘટાડો ઝડપ માસ ટ્રાન્સફર ઝડપ કરતા વધુ ઝડપી હોય છે, ત્યારે તે એક ઇલેક્ટ્રોન તટસ્થ ગેપ ઉત્પન્ન કરે છે જેમાં કેથોડની નજીક આયનો હોતા નથી, જેને અવકાશી ચાર્જ સ્તર કહેવાય છે. એવું માનવામાં આવે છે કે આ સ્તરની અસ્થિરતા ડેંડ્રાઇટ્સની વૃદ્ધિનું કારણ બની શકે છે, આમ તેને ઘટાડવાથી અથવા દૂર કરવાથી ડેંડ્રાઇટ્સની વૃદ્ધિ ઓછી થઈ શકે છે, જેનાથી બેટરીનું જીવન લંબાય છે. લિથિયમ ધાતુની બેટરીઓ સરળતાથી મેટલ ડેંડ્રાઇટ ઉત્પન્ન કરી શકે છે, જે બેટરીમાં શોર્ટ સર્કિટ અથવા વિસ્ફોટનું કારણ બની શકે છે.

યુનિવર્સિટી ઓફ કેલિફોર્નિયા ડેવિસના ઇજનેરો દર્શાવે છે કે કેથોડ નજીક આયન ખામીઓ આ સમસ્યાને અટકાવી શકે છે. આ આકૃતિમાં, વધેલા ઇલેક્ટ્રોડનો પ્રવાહ દર સપાટી પર ડેંડ્રિટિક સ્ફટિકોના વિકાસને ઘટાડી શકે છે. WAN ના 99% ડિઓક્સિડેશનનો વિચાર એ છે કે આયનોને માઇક્રોફ્લુઇડિક ચેનલમાં કેથોડ્સ દ્વારા પ્રવાહિત કરીને ચાર્જ પુનઃસ્થાપિત કરવા અને આ અંતરને ભરવા.

ટીમે પેપરમાં તેના વૈચારિક ચકાસણી પરીક્ષણની રૂપરેખા આપી છે, જેમાં જાણવા મળ્યું છે કે આ આયન પ્રવાહ ડેંડ્રાઇટ્સની વૃદ્ધિને 99% ઘટાડી શકે છે. WAN માટે, આ અભ્યાસ રોમાંચક છે કારણ કે તે બેટરી સંબંધિત સમસ્યાઓ માટે માઇક્રોફ્લુઇડિક ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરવાની અસરકારકતા દર્શાવે છે, અને આ ક્ષેત્રમાં ભવિષ્યના સંશોધન માટે માર્ગ મોકળો કરે છે. તેમણે કહ્યું: "આ મૂળભૂત સંશોધન અને માઇક્રોફ્લુઇડિક પદ્ધતિ દ્વારા, આપણે ડેંડ્રાઇટ્સ પર પ્રવાહની અસરોનું પ્રમાણ નક્કી કરી શકીએ છીએ.

"" આનો અભ્યાસ કરવા માટે ઘણી બધી સંશોધન ટીમો નથી. ". "જોકે માઇક્રોફ્લુઇડને વાસ્તવિક બેટરીમાં એકીકૃત કરવું અશક્ય છે, WAN ટીમ આ અભ્યાસના મૂળભૂત સિદ્ધાંતને લાગુ કરવા માટે અન્ય પદ્ધતિઓ શોધી રહી છે, અને કેથોડની સપાટીની નજીક સ્થાનિક પ્રવાહ રજૂ કરીને કેશનની ભરપાઈ કરી રહી છે અને અવકાશી ચાર્જ સ્તરોને દૂર કરી રહી છે."

તેમણે કહ્યું: "અમે અમારી નવી એપ્લિકેશનનું અન્વેષણ કરીને ખૂબ ખુશ છીએ. "અમે સંવહન રજૂ કરવા માટે કેથોડ સપાટી ડિઝાઇન કરી રહ્યા છીએ. ".