ಕ್ಯಾಲಿಫೋರ್ನಿಯಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯವು ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ ಬಲೆಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಬ್ಯಾಟರಿ ಅಧಿಕ ಬಿಸಿಯಾಗುವುದನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಹೊಸ ಬ್ಯಾಟರಿ ಡಯಾಫ್ರಾಮ್ ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸುತ್ತದೆ.

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Furnizuesi portativ i stacionit të energjisë elektrike

ಕ್ಯಾಲಿಫೋರ್ನಿಯಾ ಸ್ಯಾನ್ ಡಿಯಾಗೋ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ನ್ಯಾನೊ-ಇಂಜಿನಿಯರ್ ಲಿಥಿಯಂ ಲೋಹದ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಆದಾಗ ಬೇಗನೆ ಬಿಸಿಯಾಗುವುದನ್ನು ಮತ್ತು ಉರಿಯುವುದನ್ನು ತಡೆಯುವ ಸುರಕ್ಷಿತ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಕ್ಯಾಲಿಫೋರ್ನಿಯಾ, ಸ್ಯಾನ್ ಡಿಯಾಗೋದ ನ್ಯಾನೊ-ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ಲಿಯು ಪಿಂಗ್, "ಅಡ್ವಾನ್ಸ್ಡ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್" ನಿಯತಕಾಲಿಕದಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ "ಅಡ್ವಾನ್ಸ್ಡ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್" ನಿಯತಕಾಲಿಕದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಪ್ರಬಂಧವನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಿದರು, ಅವರ ಕೆಲಸವನ್ನು ವಿವರವಾಗಿ ಪರಿಚಯಿಸಿದರು. ಲಿಥಿಯಂ ಲೋಹದ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಆದರೆ ಪ್ರಸ್ತುತ ರೂಪದಲ್ಲಿ ವಿಫಲಗೊಳ್ಳುವುದು ಸುಲಭ.

ಇದು ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಸ್ಫಟಿಕ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಸೂಜಿ ರಚನೆಯ ಬೆಳವಣಿಗೆಯಿಂದಾಗಿ, ಬ್ಯಾಟರಿ ಚಾರ್ಜ್ ಆದ ನಂತರ ಆನೋಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಡೆಂಡ್ರಿಮೇಚರ್ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿಭಜಕವನ್ನು ಚುಚ್ಚಬಹುದು ಮತ್ತು ಆನೋಡ್ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ನಡುವೆ ವಿಭಜಕವು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ತಡೆಗೋಡೆ, ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಶಾಖದ ಹರಿವನ್ನು ನಿಧಾನಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಅಡಚಣೆ ನಾಶವಾದಾಗ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಹರಿಯಲು ಸಾಧ್ಯವಾದಾಗ, ಅವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕ್ಯಾಲೊರಿಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ವಸ್ತುಗಳು ನಿಯಂತ್ರಣ ತಪ್ಪಿ ಬ್ಯಾಟರಿ ಅತಿಯಾಗಿ ಬಿಸಿಯಾಗುವುದು, ವಿಫಲವಾಗುವುದು, ಬೆಂಕಿ ಹಚ್ಚುವುದು ಮತ್ತು ಸ್ಫೋಟಕ್ಕೂ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು.

ಲಿಥಿಯಂ ಲೋಹದ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿನ ಈ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಪರಿಹರಿಸಲು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅಲ್ಟ್ರಾಸಾನಿಕ್ ಅಥವಾ ವಿಶೇಷ ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಪದರಗಳು ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ ಅಥವಾ ವಿಶೇಷ ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಪದರಗಳನ್ನು ಕೆಲವೇ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳಿಂದ ಬಳಸುತ್ತವೆ. ತಂಡವು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಡಯಾಫ್ರಾಮ್ ಎಂಬ ಭಾಗವನ್ನು ತೆರವುಗೊಳಿಸಿದೆ. ಡಯಾಫ್ರಾಮ್ ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ನಡುವಿನ ತಡೆಗೋಡೆಯಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಬ್ಯಾಟರಿ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದಾಗ, ಬ್ಯಾಟರಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾದ ಶಕ್ತಿ (ಅಂದರೆ, ಶಾಖ) ನಿಧಾನವಾಗಿ ಹರಿಯುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಬಂಧದ ಮೊದಲ ಲೇಖಕರು ದಿಗ್ಭ್ರಮೆಗೊಂಡರು: "ನಾವು ಬ್ಯಾಟರಿ ವೈಫಲ್ಯವನ್ನು ತಡೆಯಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ನಾವು ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿಸುತ್ತೇವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅದು ವಿಫಲವಾದಾಗ, ಬ್ಯಾಟರಿ ಬೆಂಕಿಯನ್ನು ಹಿಡಿಯುವುದಿಲ್ಲ ಅಥವಾ ಸ್ಫೋಟಗೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ. ಲಿಥಿಯಂ ಲೋಹದ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಪುನರಾವರ್ತಿತ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಿದ ನಂತರ, ಆನೋಡ್ ಆನೋಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ, ಡೆಂಡ್ರೈಟಿಕ್ ಬೆಳವಣಿಗೆಯು ಸಾಕಷ್ಟು ಉದ್ದವಾಗಿದ್ದು, ಡಯಾಫ್ರಾಮ್ ಅನ್ನು ಭೇದಿಸುತ್ತದೆ, ಆನೋಡ್ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ನಡುವೆ ಸೇತುವೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಆಂತರಿಕ ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳು ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆ. ಇದು ಸಂಭವಿಸಿದಾಗ, ಎರಡು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ನಡುವಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಹರಿವಿನ ನಿಯಂತ್ರಣ ತಪ್ಪುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಬ್ಯಾಟರಿ ಹೆಚ್ಚು ಬಿಸಿಯಾಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವುದನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸುತ್ತದೆ. ಕ್ಯಾಲಿಫೋರ್ನಿಯಾ ಸ್ಯಾನ್ ಡಿಯಾಗೋ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಮೂಲತಃ ನಿರಾಳವಾಗಿದೆ.

ಒಂದು ಬದಿಯು ತೆಳುವಾದ ಪದರವನ್ನು ಆವರಿಸುತ್ತದೆ, ಭಾಗಶಃ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ ಜಾಲ, ಇದು ಡೆಂಡ್ರೈಟ್‌ಗಳ ಯಾವುದೇ ರಚನೆಯನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ಡೆಂಡ್ರೈಟಿಕ್ ಡಯಾಫ್ರಾಮ್ ಅನ್ನು ಅಂಟಿಸಿ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ ಜಾಲವನ್ನು ಹೊಡೆದಾಗ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಒಂದು ಚಾನಲ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಅದು ನೇರವಾಗಿ ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌ಗೆ ಅಲ್ಲ, ನಿಧಾನವಾಗಿ ಹೊರಹಾಕಬಹುದು. ಗೊನ್ಜಾಲೆಜ್ ಹೊಸ ಬ್ಯಾಟರಿ ವಿಭಜಕವನ್ನು ಅಣೆಕಟ್ಟಿನ ಮೇಲಿನ ಒಳಚರಂಡಿ ಮಾರ್ಗಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸುತ್ತಾರೆ.

ಅವರು ಹೇಳಿದರು: "ಅಣೆಕಟ್ಟು ಮುಚ್ಚಿಹೋಗಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದಾಗ, ನೀವು ಸೋರಿಕೆಯನ್ನು ತೆರೆಯುತ್ತೀರಿ, ಸ್ವಲ್ಪ ನೀರು ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದಾದ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೊರಗೆ ಹರಿಯಲು ಬಿಡುತ್ತೀರಿ." ಈ ರೀತಿಯಾಗಿ, ಅಣೆಕಟ್ಟು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಹಂತಕ್ಕೆ ತಲುಪಿದಾಗ, ಪ್ರವಾಹಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುವಷ್ಟು ನೀರು ಇರುವುದಿಲ್ಲ. ಇದು ನಮ್ಮ ವಿಭಜಕದ ಕಲ್ಪನೆಯಾಗಿದ್ದು, ಇದು ಚಾರ್ಜ್‌ನ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ವೇಗವನ್ನು ಬಹಳವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌ಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ "ಪ್ರವಾಹ" ವನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ.

ಡೆಂಡ್ರೈಟಿಕ್ ಅನ್ನು ವಿಭಜಕದ ವಾಹಕ ಪದರವು ತಡೆದಾಗ, ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಆಗಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಬ್ಯಾಟರಿ ಕಡಿಮೆ ಇದ್ದಾಗ, ಅಪಾಯಕಾರಿಯಾಗಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಶಕ್ತಿ ಇರುವುದಿಲ್ಲ. "ಇತರ ಬ್ಯಾಟರಿ ಸಂಶೋಧನಾ ಕಾರ್ಯಗಳು ಸಾಕಷ್ಟು ಬಲವಾದ ವಸ್ತುವಿನೊಂದಿಗೆ ಡೆಂಡ್ರೈಟ್‌ಗಳ ಒಳಹೊಕ್ಕು ತಡೆಯುವಲ್ಲಿ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿವೆ. ಆದರೆ ಈ ವಿಧಾನದ ಸಮಸ್ಯೆಯೆಂದರೆ ಅದು ಅನಿವಾರ್ಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಗೊನ್ಜಾಲೆಜ್ ಹೇಳಿದರು.

ಈ ವಿಭಜಕಗಳಿಗೆ ಇನ್ನೂ ನೀರಿನ ಅಗತ್ಯವಿದೆ, ಬ್ಯಾಟರಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡಲು ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಹಾದುಹೋಗಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಮರವನ್ನು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಹಾದುಹೋದಾಗ, ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಕೆಟ್ಟದಾಗುತ್ತದೆ. ಪರೀಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ, ಹೊಸ ವಿಭಜಕದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾದ ಲಿಥಿಯಂ ಲೋಹದ ಬ್ಯಾಟರಿಯು 20 ರಿಂದ 30 ಚಕ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ರಮೇಣ ವಿಫಲಗೊಳ್ಳುವ ಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ.

ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಬ್ಯಾಟರಿ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯ (ಮತ್ತು ಸ್ವಲ್ಪ ದಪ್ಪ) ವಿಭಜಕವು ಒಂದು ಚಕ್ರದಲ್ಲಿ ಇದ್ದಕ್ಕಿದ್ದಂತೆ ದೋಷಗಳನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತದೆ. "ನಿಜವಾದ ಪ್ರಕರಣದಲ್ಲಿ, ಬ್ಯಾಟರಿ ವಿಫಲಗೊಳ್ಳುವ ಬಗ್ಗೆ ನಿಮಗೆ ಯಾವುದೇ ಪೂರ್ವ ಎಚ್ಚರಿಕೆ ಇರುವುದಿಲ್ಲ. ಹಿಂದಿನ ಸೆಕೆಂಡ್ ಸರಿಯಾಗಿರಬಹುದು, ಮುಂದಿನ ಸೆಕೆಂಡ್ ಬೆಂಕಿ ಹೊತ್ತಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಅಥವಾ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಆಗಬಹುದು.

ಇದು ಅನಿರೀಕ್ಷಿತ, "ಗೊನ್ಜಾಲೆಜ್ ಹೇಳಿದರು. "ಆದರೆ ನಮ್ಮ ವಿಭಜಕದೊಂದಿಗೆ, ನಿಮಗೆ ಮುಂಚಿತವಾಗಿ ಎಚ್ಚರಿಕೆ ನೀಡಲಾಗುವುದು, ಕೆಟ್ಟದಾಗುತ್ತಿದೆ, ಕೆಟ್ಟದಾಗುತ್ತಿದೆ, ಕೆಟ್ಟದಾಗುತ್ತಿದೆ, ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ಆಗುತ್ತಿದೆ," "ಈ ಅಧ್ಯಯನದ ಗಮನ ಲಿಥಿಯಂ ಲೋಹದ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಾಗಿದ್ದರೂ, ಈ ವಿಭಜಕವನ್ನು ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಬ್ಯಾಟರಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಬಳಸಬಹುದು ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಹೇಳುತ್ತಾರೆ.

ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ವಿಭಜಕದ ವಾಣಿಜ್ಯ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಲು ಬದ್ಧವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಕ್ಯಾಲಿಫೋರ್ನಿಯಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ ಸ್ಯಾನ್ ಡಿಯಾಗೋ ಈ ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕಾಗಿ ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಪೇಟೆಂಟ್‌ಗಾಗಿ ಅರ್ಜಿ ಸಲ್ಲಿಸಿದೆ.