എന്താണ് ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററികൾ?

1. എന്താണ് ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററികൾ?

ഒന്നോ അതിലധികമോ അടങ്ങുന്ന വൈദ്യുതിയുടെ ഉറവിടമാണ് ബാറ്ററി വൈദ്യുത ഉപകരണങ്ങൾ പവർ ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ബാഹ്യ കണക്ഷനുകളുള്ള ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ സെല്ലുകൾ. ലിഥിയം-അയൺ അല്ലെങ്കിൽ ലി-അയൺ ബാറ്ററി എന്നത് റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ഒരു തരം ബാറ്ററിയാണ് ഊർജ്ജം സംഭരിക്കാൻ ലിഥിയം അയോണുകളുടെ റിവേഴ്സിബിൾ റിഡക്ഷൻ അവരുടെ ഉയർന്ന പ്രസിദ്ധമാണ് ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത.

2. ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററികളുടെ ഘടന

സാധാരണയായി മിക്ക വാണിജ്യ ലി-അയൺ ബാറ്ററികളും ഇൻ്റർകലേഷൻ സംയുക്തങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു സജീവ വസ്തുക്കൾ. അവ സാധാരണയായി മെറ്റീരിയലുകളുടെ നിരവധി പാളികൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ പ്രക്രിയ സുഗമമാക്കുന്നതിന് ഒരു പ്രത്യേക ക്രമത്തിൽ ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു ഊർജ്ജം സംഭരിക്കാനും പുറത്തുവിടാനും ബാറ്ററിയെ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു--ആനോഡ്, കാഥോഡ്, ഇലക്ട്രോലൈറ്റ്, സെപ്പറേറ്റർ, കറൻ്റ് കളക്ടർ.

എന്താണ് ആനോഡ്?

ബാറ്ററിയുടെ ഒരു ഘടകമെന്ന നിലയിൽ, ശേഷിയിൽ ആനോഡ് ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, പ്രകടനം, ബാറ്ററിയുടെ ഈട്. ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോൾ, ഗ്രാഫൈറ്റ് ആനോഡ് ആണ് ലിഥിയം അയോണുകൾ സ്വീകരിക്കുന്നതിനും സംഭരിക്കുന്നതിനും ഉത്തരവാദിത്തമുണ്ട്. ബാറ്ററി ആയിരിക്കുമ്പോൾ ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോൾ, ലിഥിയം അയോണുകൾ ആനോഡിൽ നിന്ന് കാഥോഡിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു, അങ്ങനെ an വൈദ്യുത പ്രവാഹം സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു. സാധാരണയായി വാണിജ്യപരമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഏറ്റവും സാധാരണമായ ആനോഡ് ഗ്രാഫൈറ്റ് ആണ്, ഇത് LiC6 ൻ്റെ പൂർണ്ണമായ ലിഥിയേറ്റഡ് അവസ്ഥയിൽ ഒരു മാക്സിമലുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു 1339 C/g (372 mAh/g) ശേഷി. എന്നാൽ സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ വികാസത്തോടെ, പുതിയത് ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനായി സിലിക്കൺ പോലുള്ള വസ്തുക്കൾ ഗവേഷണം ചെയ്തിട്ടുണ്ട് ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾക്കായി.

എന്താണ് കാഥോഡ്?

പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള ലിഥിയം അയോണുകൾ സ്വീകരിക്കുന്നതിനും പുറത്തുവിടുന്നതിനും കാഥോഡ് പ്രവർത്തിക്കുന്നു നിലവിലെ ചക്രങ്ങൾ. ഇത് സാധാരണയായി ഒരു ലേയേർഡ് ഓക്സൈഡിൻ്റെ ഒരു ലേയേർഡ് ഘടന ഉൾക്കൊള്ളുന്നു (ലിഥിയം കോബാൾട്ട് ഓക്സൈഡ് പോലുള്ളവ), ഒരു പോളിയാനിയൻ (ലിഥിയം അയേൺ ഫോസ്ഫേറ്റ് പോലുള്ളവ) അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ചാർജ് കളക്ടറിൽ (സാധാരണയായി) പൊതിഞ്ഞ ഒരു സ്പൈനൽ (ലിഥിയം മാംഗനീസ് ഓക്സൈഡ് പോലുള്ളവ) അലുമിനിയം കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ചത്).

എന്താണ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ്?

ഒരു ഓർഗാനിക് ലായകത്തിൽ ഒരു ലിഥിയം ഉപ്പ് എന്ന നിലയിൽ, ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഒരു മാധ്യമമായി വർത്തിക്കുന്നു ലിഥിയം അയോണുകൾ ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോൾ ആനോഡിനും കാഥോഡിനും ഇടയിൽ നീങ്ങുന്നു ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുന്നു.

എന്താണ് സെപ്പറേറ്റർ?

ചാലകമല്ലാത്ത മെറ്റീരിയലിൻ്റെ നേർത്ത മെംബ്രൺ അല്ലെങ്കിൽ പാളി എന്ന നിലയിൽ, സെപ്പറേറ്റർ പ്രവർത്തിക്കുന്നു ആനോഡ് (നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ്), കാഥോഡ് (പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ്) എന്നിവയിൽ നിന്ന് തടയുക ഈ പാളി ലിഥിയം അയോണുകളിലേക്ക് കടക്കാവുന്നതാണെങ്കിലും ഇലക്ട്രോണുകളിലേക്കല്ല എന്നതിനാൽ ചുരുക്കുന്നു. അത് ചാർജിംഗ് സമയത്ത് ഇലക്ട്രോഡുകൾക്കിടയിൽ അയോണുകളുടെ സ്ഥിരമായ ഒഴുക്ക് ഉറപ്പാക്കാനും കഴിയും ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യലും. അതിനാൽ, ബാറ്ററി സ്ഥിരമായ വോൾട്ടേജ് നിലനിർത്താനും കുറയ്ക്കാനും കഴിയും അമിത ചൂടാക്കൽ, ജ്വലനം അല്ലെങ്കിൽ സ്ഫോടനം എന്നിവയുടെ അപകടസാധ്യത.

നിലവിലെ കളക്ടർ എന്താണ്?

നിലവിലെ കളക്ടർ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നത് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന കറൻ്റ് ശേഖരിക്കുന്നതിനാണ് ബാറ്ററിയുടെ ഇലക്ട്രോഡുകൾ അതിനെ ബാഹ്യ സർക്യൂട്ടിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകുന്നു, അതായത് ബാറ്ററിയുടെ ഒപ്റ്റിമൽ പ്രകടനവും ദീർഘായുസ്സും ഉറപ്പാക്കാൻ പ്രധാനമാണ്. ഒപ്പം സാധാരണയായി ഇത് അലുമിനിയം അല്ലെങ്കിൽ ചെമ്പ് എന്നിവയുടെ നേർത്ത ഷീറ്റിൽ നിന്നാണ് നിർമ്മിക്കുന്നത്.

3. ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററികളുടെ വികസന ചരിത്രം

റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ലി-അയൺ ബാറ്ററികളെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം 1960-കളിൽ നടന്നതാണ് 1965-ൽ നാസ വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത CuF2/Li ബാറ്ററിയാണ് ആദ്യകാല ഉദാഹരണങ്ങൾ. ഒപ്പം എണ്ണ പ്രതിസന്ധിയും 1970-കളിൽ ലോകത്തെ ബാധിച്ചപ്പോൾ ഗവേഷകർ ബദലിലേക്ക് ശ്രദ്ധ തിരിച്ചു ഊർജസ്രോതസ്സുകൾ, അതിനാൽ അതിൻ്റെ ആദ്യരൂപം ഉണ്ടാക്കിയ മുന്നേറ്റം കുറഞ്ഞ ഭാരവും ഉയർന്ന ഊർജ്ജവും കാരണം ആധുനിക ലി-അയൺ ബാറ്ററി നിർമ്മിക്കപ്പെട്ടു ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററികളുടെ സാന്ദ്രത. അതേ സമയം, എക്സോണിലെ സ്റ്റാൻലി വിറ്റിംഗ്ഹാം TiS2 പോലെയുള്ള വസ്തുക്കളിൽ ലിഥിയം അയോണുകൾ ചേർക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് കണ്ടെത്തി ഒരു റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ബാറ്ററി ഉണ്ടാക്കുക 

അതിനാൽ അദ്ദേഹം ഈ ബാറ്ററി വാണിജ്യവത്കരിക്കാൻ ശ്രമിച്ചു ഉയർന്ന വിലയും കോശങ്ങളിലെ ലോഹ ലിഥിയത്തിൻ്റെ സാന്നിധ്യവും കാരണം പരാജയപ്പെട്ടു. 1980-ൽ പുതിയ മെറ്റീരിയൽ ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നതായി കണ്ടെത്തി വായുവിൽ സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്, ഇത് പിന്നീട് ആദ്യത്തെ വാണിജ്യ ലി-അയൺ ബാറ്ററിയിൽ ഉപയോഗിക്കും, എന്ന ശാശ്വതമായ പ്രശ്നം അത് സ്വന്തമായി പരിഹരിച്ചില്ലെങ്കിലും ജ്വലനം. അതേ വർഷം റാച്ചിഡ് യാസാമി ലിഥിയം ഗ്രാഫൈറ്റ് കണ്ടുപിടിച്ചു ഇലക്ട്രോഡ് (ആനോഡ്). 1991-ൽ ലോകത്തിലെ ആദ്യത്തെ റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ലിഥിയം-അയോൺ ബാറ്ററികൾ വിപണിയിൽ എത്തിത്തുടങ്ങി 

2000-ൽ ലിഥിയം-അയോണിൻ്റെ ആവശ്യം പോർട്ടബിൾ ഇലക്‌ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങൾ ജനപ്രിയമായതോടെ ബാറ്ററികൾ വർദ്ധിച്ചു ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികൾ സുരക്ഷിതവും കൂടുതൽ മോടിയുള്ളതുമായിരിക്കും. ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളായിരുന്നു 2010-കളിൽ അവതരിപ്പിച്ചു, ഇത് ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾക്ക് ഒരു പുതിയ വിപണി സൃഷ്ടിച്ചു. ദി സിലിക്കൺ ആനോഡുകൾ പോലെയുള്ള പുതിയ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയകളുടെയും വസ്തുക്കളുടെയും വികസനം കൂടാതെ സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളും, പ്രകടനവും സുരക്ഷയും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നത് തുടർന്നു ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ. ഇന്ന് ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികൾ അത്യാവശ്യമായിരിക്കുന്നു നമ്മുടെ ദൈനംദിന ജീവിതം, അതിനാൽ പുതിയ മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഗവേഷണവും വികസനവും യുടെ പ്രകടനം, കാര്യക്ഷമത, സുരക്ഷ എന്നിവ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യകൾ തുടരുകയാണ് ഈ ബാറ്ററികൾ.

4. ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററികളുടെ തരങ്ങൾ

ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ വിവിധ ആകൃതിയിലും വലിപ്പത്തിലും വരുന്നു, എല്ലാമല്ല അവയെ തുല്യമാക്കുന്നു. സാധാരണയായി അഞ്ച് തരം ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികൾ ഉണ്ട്.

l ലിഥിയം കോബാൾട്ട് ഓക്സൈഡ്

ലിഥിയം കോബാൾട്ട് ഓക്സൈഡ് ബാറ്ററികൾ നിർമ്മിക്കുന്നത് ലിഥിയം കാർബണേറ്റിൽ നിന്നാണ് കോബാൾട്ട്, ലിഥിയം കോബാൾട്ടേറ്റ് അല്ലെങ്കിൽ ലിഥിയം-അയൺ കോബാൾട്ട് ബാറ്ററികൾ എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു. അവയ്ക്ക് ഒരു കോബാൾട്ട് ഓക്സൈഡ് കാഥോഡും ഗ്രാഫൈറ്റ് കാർബൺ ആനോഡും ലിഥിയം അയോണുകളും ഉണ്ട്. ഡിസ്ചാർജ് സമയത്ത് ആനോഡിൽ നിന്ന് കാഥോഡിലേക്ക് മൈഗ്രേറ്റ് ചെയ്യുക, ഒഴുക്ക് വിപരീതമായി ബാറ്ററി ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോൾ. അതിൻ്റെ ആപ്ലിക്കേഷനെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, അവ പോർട്ടബിളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങൾ, ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾ, പുനരുപയോഗ ഊർജ സംഭരണ ​​സംവിധാനങ്ങൾ അവയുടെ ഉയർന്ന നിർദ്ദിഷ്ട ഊർജ്ജം, കുറഞ്ഞ സ്വയം ഡിസ്ചാർജ് നിരക്ക്, ഉയർന്ന പ്രവർത്തനം എന്നിവ കാരണം വോൾട്ടേജും വിശാലമായ താപനിലയും. എന്നാൽ സുരക്ഷാ ആശങ്കകൾ ശ്രദ്ധിക്കുക ഉയർന്ന താപനിലയിൽ താപ റൺവേയുടെയും അസ്ഥിരതയുടെയും സാധ്യതയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു താപനില.

l ലിഥിയം മാംഗനീസ് ഓക്സൈഡ്

ലിഥിയം മാംഗനീസ് ഓക്സൈഡ് (LiMn2O4) സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു കാഥോഡ് മെറ്റീരിയലാണ്. ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളിൽ. ഇത്തരത്തിലുള്ള ബാറ്ററിയുടെ സാങ്കേതികവിദ്യ തുടക്കത്തിൽ ഉണ്ടായിരുന്നു മെറ്റീരിയൽ റിസർച്ചിലെ ആദ്യ പ്രസിദ്ധീകരണത്തോടെ 1980-കളിൽ കണ്ടെത്തി 1983 ലെ ബുള്ളറ്റിൻ. LiMn2O4 ൻ്റെ ഒരു ഗുണം അതിന് നല്ല തെർമൽ ഉണ്ട് എന്നതാണ് സ്ഥിരത, അതായത് തെർമൽ റൺവേ അനുഭവിക്കാനുള്ള സാധ്യത കുറവാണ് മറ്റ് ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികളേക്കാൾ സുരക്ഷിതമാണ്. കൂടാതെ, മാംഗനീസ് ആണ് സമൃദ്ധവും വ്യാപകമായി ലഭ്യവുമാണ്, ഇത് താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ കൂടുതൽ സുസ്ഥിരമായ ഓപ്ഷനാക്കി മാറ്റുന്നു കോബാൾട്ട് പോലുള്ള പരിമിതമായ വിഭവങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന കാഥോഡ് മെറ്റീരിയലുകളിലേക്ക്. തൽഫലമായി, മെഡിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളിലും ഉപകരണങ്ങളിലും പവർ ടൂളുകളിലും ഇലക്ട്രിക്കിലും അവ പതിവായി കാണപ്പെടുന്നു മോട്ടോർസൈക്കിളുകളും മറ്റ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളും. അതിൻ്റെ ഗുണങ്ങൾ ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, LiMn2O4 ദരിദ്രമാണ് LiCoO2 നെ അപേക്ഷിച്ച് സൈക്ലിംഗ് സ്ഥിരത, അതിനർത്ഥം ഇതിന് കൂടുതൽ ആവശ്യമായി വന്നേക്കാം എന്നാണ് പതിവ് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കൽ, അതിനാൽ ഇത് ദീർഘകാല ഊർജ്ജ സംഭരണത്തിന് അനുയോജ്യമല്ലായിരിക്കാം സംവിധാനങ്ങൾ.

ലിഥിയം അയൺ ഫോസ്ഫേറ്റ് (LFP)

ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് ബാറ്ററികളിൽ കാഥോഡായി ഫോസ്ഫേറ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നു ലി-ഫോസ്ഫേറ്റ് ബാറ്ററികൾ എന്നറിയപ്പെടുന്നു. അവയുടെ കുറഞ്ഞ പ്രതിരോധം അവയുടെ താപം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു സ്ഥിരതയും സുരക്ഷയും. ദീർഘായുസ്സിനും ദീർഘായുസ്സിനും അവ പ്രശസ്തമാണ്. ഇത് മറ്റ് തരത്തിലുള്ള ലിഥിയം-അയോണുകൾക്ക് ഏറ്റവും ചെലവ് കുറഞ്ഞ ഓപ്ഷനാക്കി മാറ്റുന്നു ബാറ്ററികൾ. തൽഫലമായി, ഈ ബാറ്ററികൾ പലപ്പോഴും ഇലക്ട്രിക് ബൈക്കുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു ദൈർഘ്യമേറിയ ജീവിത ചക്രവും ഉയർന്ന സുരക്ഷയും ആവശ്യമുള്ള മറ്റ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളും. എന്നാൽ അതിൻ്റെ പോരായ്മകൾ വേഗത്തിൽ വികസിപ്പിക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നു. ഒന്നാമതായി, താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ മറ്റ് തരത്തിലുള്ള ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ, അപൂർവവും ഉപയോഗിക്കുന്നതും ആയതിനാൽ അവയ്ക്ക് കൂടുതൽ വിലവരും വിലകൂടിയ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ. കൂടാതെ, ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് ബാറ്ററികൾക്ക് എ കുറഞ്ഞ പ്രവർത്തന വോൾട്ടേജ്, അതിനർത്ഥം അവ ചിലർക്ക് അനുയോജ്യമാകില്ല എന്നാണ് ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ആവശ്യമുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ. അതിൻ്റെ ദൈർഘ്യമേറിയ ചാർജിംഗ് സമയം അതിനെ ഒരു ആക്കുന്നു പെട്ടെന്നുള്ള റീചാർജ് ആവശ്യമുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകളിലെ പോരായ്മ.

l ലിഥിയം നിക്കൽ മാംഗനീസ് കോബാൾട്ട് ഓക്സൈഡ് (NMC)

ലിഥിയം നിക്കൽ മാംഗനീസ് കോബാൾട്ട് ഓക്സൈഡ് ബാറ്ററികൾ, പലപ്പോഴും NMC എന്നറിയപ്പെടുന്നു ബാറ്ററികൾ, സാർവത്രികമായ വിവിധ വസ്തുക്കളാൽ നിർമ്മിച്ചതാണ് ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ. നിക്കൽ, മാംഗനീസ് എന്നിവയുടെ മിശ്രിതത്തിൽ നിർമ്മിച്ച ഒരു കാഥോഡ് കോബാൾട്ട് ഉൾപ്പെടുന്നു. അതിൻ്റെ ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത, നല്ല സൈക്ലിംഗ് പ്രകടനം, കൂടാതെ എ വൈദ്യുത വാഹനങ്ങൾ, ഗ്രിഡ് സ്റ്റോറേജ് എന്നിവയിൽ ദീർഘായുസ്സ് അതിനെ ആദ്യ തിരഞ്ഞെടുപ്പാക്കി മാറ്റി കൂടുതൽ സംഭാവന നൽകിയിട്ടുള്ള സിസ്റ്റങ്ങളും മറ്റ് ഉയർന്ന പ്രകടന ആപ്ലിക്കേഷനുകളും ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളുടെയും പുനരുപയോഗ ഊർജ സംവിധാനങ്ങളുടെയും വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ജനപ്രീതിയിലേക്ക്. ലേക്ക് ശേഷി വർദ്ധിപ്പിക്കുക, പുതിയ ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളും അഡിറ്റീവുകളും അത് പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു 4.4V/സെല്ലിലേക്കും അതിലും ഉയർന്നതിലേക്കും ചാർജ് ചെയ്യുക 

അന്നുമുതൽ എൻഎംസി-മിശ്രിത ലി-അയോണിലേക്കുള്ള ഒരു പ്രവണതയുണ്ട് സിസ്റ്റം ചെലവ് കുറഞ്ഞതും മികച്ച പ്രകടനം നൽകുന്നു. നിക്കൽ, മാംഗനീസ്, കോബാൾട്ട് എന്നിവ മൂന്ന് സജീവ വസ്തുക്കളാണ്, അവ വിശാലമായി അനുയോജ്യമാക്കാൻ എളുപ്പത്തിൽ സംയോജിപ്പിക്കാം ആവശ്യമായ ഓട്ടോമോട്ടീവ്, എനർജി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ (EES) ആപ്ലിക്കേഷനുകളുടെ ശ്രേണി പതിവ് സൈക്ലിംഗ്. അതിൽ നിന്ന് നമുക്ക് കാണാൻ കഴിയും NMC കുടുംബം കൂടുതൽ ആയിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ് വൈവിധ്യമാർന്ന എന്നിരുന്നാലും, തെർമൽ റൺവേ, അഗ്നി അപകടങ്ങൾ, പരിസ്ഥിതി എന്നിവയുടെ പാർശ്വഫലങ്ങൾ ആശങ്കകൾ അതിൻ്റെ തുടർന്നുള്ള വികസനത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തിയേക്കാം.

l ലിഥിയം ടൈറ്റനേറ്റ്

ലിഥിയം ടൈറ്റനേറ്റ്, പലപ്പോഴും ലി-ടൈറ്റനേറ്റ് എന്നറിയപ്പെടുന്നു, ഇത് ഒരു തരം ബാറ്ററിയാണ് വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ഉപയോഗങ്ങളുടെ എണ്ണം. അതിൻ്റെ ഉയർന്ന നാനോ ടെക്നോളജി കാരണം, അതിന് കഴിയും സ്ഥിരതയുള്ള വോൾട്ടേജ് നിലനിർത്തുമ്പോൾ വേഗത്തിൽ ചാർജ് ചെയ്യുകയും ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾ, വാണിജ്യം തുടങ്ങിയ ഉയർന്ന പവർ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് അനുയോജ്യമാണ് വ്യാവസായിക ഊർജ സംഭരണ ​​സംവിധാനങ്ങളും ഗ്രിഡ് ലെവൽ സംഭരണവും 

അതിൻ്റെ കൂടെ സുരക്ഷയും വിശ്വാസ്യതയും, ഈ ബാറ്ററികൾ സൈനിക, ബഹിരാകാശ ആവശ്യങ്ങൾക്കായി ഉപയോഗിക്കാം ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ, അതുപോലെ കാറ്റും സൗരോർജ്ജവും സംഭരിക്കുകയും സ്മാർട്ട് നിർമ്മിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു ഗ്രിഡുകൾ. കൂടാതെ, ബാറ്ററി സ്പേസ് അനുസരിച്ച്, ഈ ബാറ്ററികൾ ആകാം പവർ സിസ്റ്റം സിസ്റ്റം-ക്രിട്ടിക്കൽ ബാക്കപ്പുകളിൽ ജോലി ചെയ്യുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ലിഥിയം ടൈറ്റനേറ്റ് പരമ്പരാഗത ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളേക്കാൾ വില കൂടുതലാണ് ബാറ്ററികൾ അവ നിർമ്മിക്കാൻ ആവശ്യമായ സങ്കീർണ്ണമായ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിലേക്ക്.

5. ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററികളുടെ വികസന പ്രവണതകൾ

പുനരുപയോഗ ഊർജ സ്ഥാപനങ്ങളുടെ ആഗോള വളർച്ച വർദ്ധിച്ചു ഇടവിട്ടുള്ള ഊർജ്ജ ഉൽപ്പാദനം, ഒരു അസന്തുലിതമായ ഗ്രിഡ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഇത് എ ബാറ്ററികൾക്കുള്ള ഡിമാൻഡ്. പൂജ്യം കാർബൺ ഉദ്‌വമനത്തിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ച് നീങ്ങേണ്ടതുണ്ട് ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങളിൽ നിന്ന് അകന്ന്, അതായത് കൽക്കരി, ഊർജ്ജോത്പാദനത്തിനായി കൂടുതൽ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നു സൗരോർജ്ജ, കാറ്റാടി വൈദ്യുതി ഇൻസ്റ്റാളേഷനുകൾ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിന് സർക്കാരുകൾ. ഇവ അധിക പവർ സംഭരിക്കുന്ന ബാറ്ററി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റങ്ങൾക്ക് ഇൻസ്റ്റാളേഷനുകൾ സ്വയം കടം കൊടുക്കുന്നു സൃഷ്ടിച്ചത് 

അതിനാൽ, ലി-അയൺ ബാറ്ററിയെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിന് സർക്കാർ പ്രോത്സാഹനങ്ങൾ ഇൻസ്റ്റലേഷനുകൾ ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററികൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനും സഹായിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ആഗോള എൻഎംസി ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ വിപണി വലുപ്പം യുഎസ് ഡോളറിൽ നിന്ന് വളരുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു 2022-ൽ മില്യൺ, 2029-ൽ മില്യൺ യു.എസ്. ഇത് % CAGR-ൽ വളരുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു 2023 മുതൽ 2029 വരെ. തീവ്രത ആവശ്യപ്പെടുന്ന ആപ്ലിക്കേഷനുകളുടെ വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ആവശ്യങ്ങളും 3000-10000 ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികൾ ഏറ്റവും വേഗമേറിയതാക്കുമെന്ന് ലോഡ്സ് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു പ്രവചന കാലയളവിൽ (2022-2030) വളരുന്ന വിഭാഗം.

6. ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററികളുടെ നിക്ഷേപ വിശകലനം

ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികളുടെ വിപണി വ്യവസായം 51.16 ഡോളറിൽ നിന്ന് വളരുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു 2022-ൽ ബില്യൺ ഡോളറായി 2030-ഓടെ 118.15 ബില്യൺ ഡോളറായി. പ്രവചന കാലയളവിൽ (2022-2030) 4.72% വളർച്ചാ നിരക്ക്, ഇത് ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു നിരവധി ഘടകങ്ങൾ.

l അന്തിമ ഉപയോക്തൃ വിശകലനം

ബാറ്ററി ഊർജ്ജ സംഭരണത്തിനുള്ള പ്രധാന ഡ്രൈവറുകൾ യൂട്ടിലിറ്റി സെക്ടർ ഇൻസ്റ്റാളേഷനുകളാണ് സിസ്റ്റങ്ങൾ (BESS). ഈ വിഭാഗം 2021-ൽ 2.25 ബില്യൺ ഡോളറിൽ നിന്ന് വളരുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു 11.5% CAGR-ൽ 2030-ൽ $5.99 ബില്യൺ. ലി-അയൺ ബാറ്ററികൾ ഉയർന്ന 34.4% കാണിക്കുന്നു കുറഞ്ഞ വളർച്ചാ അടിത്തറ കാരണം സിഎജിആർ. വാസയോഗ്യവും വാണിജ്യപരവുമായ ഊർജ്ജ സംഭരണം 2030-ൽ 5.51 ബില്യൺ ഡോളറിൻ്റെ വലിയ വിപണി സാധ്യതയുള്ള മറ്റ് മേഖലകളാണ് സെഗ്‌മെൻ്റുകൾ, 2021-ൽ 1.68 ബില്യൺ ഡോളറിൽ നിന്ന്. വ്യവസായ മേഖല അതിൻ്റെ മുന്നേറ്റം തുടരുകയാണ് സീറോ കാർബൺ എമിഷൻ, അടുത്ത രണ്ടിൽ കമ്പനികൾ നെറ്റ്-സീറോ പ്രതിജ്ഞകൾ ചെയ്യുന്നു ദശാബ്ദങ്ങൾ. ടെലികോം, ഡാറ്റാ സെൻ്റർ കമ്പനികളാണ് കുറയ്ക്കുന്നതിൽ മുന്നിൽ പുനരുപയോഗ ഊർജ സ്രോതസ്സുകളിൽ കൂടുതൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്ന കാർബൺ ഉദ്വമനം. എല്ലാം ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികളുടെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികസനം പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കും വിശ്വസനീയമായ ബാക്കപ്പും ഗ്രിഡ് ബാലൻസും ഉറപ്പാക്കാനുള്ള വഴികൾ കമ്പനികൾ കണ്ടെത്തുന്നു.

l ഉൽപ്പന്ന തരം വിശകലനം

കൊബാൾട്ടിൻ്റെ ഉയർന്ന വില കാരണം, കോബാൾട്ട് രഹിത ബാറ്ററി അതിലൊന്നാണ് ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികളുടെ വികസന പ്രവണതകൾ. ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് LiNi0.5Mn1.5O4 (LNMO) ഉയർന്ന സൈദ്ധാന്തിക ഊർജ സാന്ദ്രത ഏറ്റവും കൂടുതൽ പ്രതീക്ഷ നൽകുന്ന കോ-ഫ്രീകളിൽ ഒന്നാണ് കാഥോഡ് വസ്തുക്കൾ കൂടുതൽ. കൂടാതെ, പരീക്ഷണ ഫലങ്ങൾ അത് തെളിയിച്ചു LNMO ബാറ്ററിയുടെ സൈക്ലിംഗ്, C-റേറ്റ് പ്രകടനം എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു അർദ്ധ ഖര ഇലക്ട്രോലൈറ്റ്. അയോണിക് COF-ന് കഴിവുണ്ടെന്ന് ഇത് നിർദ്ദേശിക്കാവുന്നതാണ് കൂലോംബ് ഇടപെടലിലൂടെ Mn3+/Mn2+, Ni2+ എന്നിവ ശക്തമായി ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു, ആനോഡിലേക്കുള്ള അവരുടെ വിനാശകരമായ കുടിയേറ്റം തടയുന്നു. അതിനാൽ, ഈ ജോലി ചെയ്യും LNMO കാഥോഡ് മെറ്റീരിയലിൻ്റെ വാണിജ്യവൽക്കരണത്തിന് ഗുണം ചെയ്യും.

l പ്രാദേശിക വിശകലനം

ഏഷ്യ-പസഫിക് ഏറ്റവും വലിയ സ്റ്റേഷണറി ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി വിപണിയാകും 2030, യൂട്ടിലിറ്റികളും വ്യവസായങ്ങളും നയിക്കുന്നത്. ഇത് വടക്കേ അമേരിക്കയെ മറികടക്കും 2030-ൽ 7.07 ബില്യൺ ഡോളറിൻ്റെ വിപണിയുള്ള യൂറോപ്പ്, 1.24 ബില്യൺ ഡോളറിൽ നിന്ന് വളർന്നു 2021-ൽ 21.3% CAGR. വടക്കേ അമേരിക്കയും യൂറോപ്പും അടുത്തതായി വരും വിപണികൾ അവരുടെ സമ്പദ്‌വ്യവസ്ഥയെയും ഗ്രിഡിനെയും ഡീകാർബണൈസ് ചെയ്യുക എന്ന ലക്ഷ്യങ്ങൾ കാരണം രണ്ടു ദശാബ്ദങ്ങൾ. ലാറ്റം 21.4% എന്ന CAGR-ൽ ഏറ്റവും ഉയർന്ന വളർച്ചാ നിരക്ക് കാണും അതിൻ്റെ ചെറിയ വലിപ്പവും താഴ്ന്ന അടിത്തറയും.

7. ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററികൾക്കായി ശ്രദ്ധിക്കേണ്ട കാര്യങ്ങൾ

ഒരു ഒപ്റ്റിക്കൽ സോളാർ ഇൻവെർട്ടർ വാങ്ങുമ്പോൾ, വിലയും ഗുണനിലവാരവും മാത്രമല്ല ആയിരിക്കണം പരിഗണിക്കുമ്പോൾ, മറ്റ് ഘടകങ്ങളും മനസ്സിൽ സൂക്ഷിക്കണം.

l ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത

ഒരു യൂണിറ്റ് വോളിയത്തിൽ സംഭരിച്ചിരിക്കുന്ന ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ അളവാണ് ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത. ഉയർന്നത് കുറഞ്ഞ ഭാരവും വലിപ്പവുമുള്ള ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത ചാർജിംഗിനിടയിൽ കൂടുതൽ വിപുലമാണ് ചക്രങ്ങൾ.

l സുരക്ഷ

സ്ഫോടനങ്ങൾക്ക് ശേഷം ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികളുടെ മറ്റൊരു നിർണായക വശമാണ് സുരക്ഷ ചാർജുചെയ്യുമ്പോഴോ ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോഴോ സംഭവിക്കാനിടയുള്ള തീപിടുത്തങ്ങൾ, അതിനാൽ അത് ആവശ്യമാണ് താപനില സെൻസറുകൾ പോലുള്ള മെച്ചപ്പെട്ട സുരക്ഷാ സംവിധാനങ്ങളുള്ള ബാറ്ററികൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുക തടയുന്ന പദാർത്ഥങ്ങളും.

l ടൈപ്പ് ചെയ്യുക

ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി വ്യവസായത്തിലെ ഏറ്റവും പുതിയ ട്രെൻഡുകളിലൊന്നാണ് സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികളുടെ വികസനം, ഇത് പോലുള്ള നിരവധി ആനുകൂല്യങ്ങൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയും ദൈർഘ്യമേറിയ ജീവിത ചക്രവും. ഉദാഹരണത്തിന്, ഉപയോഗം ഇലക്ട്രിക് കാറുകളിലെ സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികൾ അവയുടെ ശ്രേണി ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിക്കും കഴിവും സുരക്ഷയും.

l ചാർജിംഗ് നിരക്ക്

ചാർജിംഗ് നിരക്ക് എത്ര വേഗത്തിൽ ബാറ്ററി സുരക്ഷിതമായി ചാർജ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു എന്നതിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ചിലപ്പോൾ ബാറ്ററി ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് ചാർജ് ചെയ്യാൻ വളരെ സമയമെടുക്കും.

l ആയുസ്സ്

ഒരു ബാറ്ററിയും ആയുസ്സ് മുഴുവൻ പ്രവർത്തിക്കില്ല, പക്ഷേ ഒരു കാലഹരണ തീയതി ഉണ്ട്. കാലഹരണപ്പെടൽ പരിശോധിക്കുക വാങ്ങുന്നതിന് മുമ്പുള്ള തീയതി. ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികൾക്ക് അന്തർലീനമായ നീളമുണ്ട് ആയുസ്സ് അതിൻ്റെ രസതന്ത്രം മൂലമാണെങ്കിലും ഓരോ ബാറ്ററിയും പരസ്പരം വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു തരം, സവിശേഷതകൾ, അവ നിർമ്മിച്ച രീതി എന്നിവ. ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ബാറ്ററികൾ ലഭിക്കും അവ ഉള്ളിൽ നല്ല വസ്തുക്കളാൽ നിർമ്മിച്ചതിനാൽ കൂടുതൽ കാലം നിലനിൽക്കും.