මතුපිට-මැදිහත් වූ බැටරියට විදුලි වාහන ආරෝපණ කාලය මිනිත්තු කිහිපයක් පමණක් ගත කළ හැකිය.

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Portable Power Station supplementum

ඉහළ බල ඝනත්වයන් සහ ඉහළ ශක්ති ඝනත්වය යන දෙකම සහිත විවිධ ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ඝණකම තුනක් ඇති මතුපිට-මැදිහත් වූ බැටරියේ දැක්වෙන පරිදි, සුපිරි ධාරිත්‍රක සහ බැටරි සංසන්දනය කරන්න. මූලාශ්‍රය: ඇමරිකානු රසායන විද්‍යා සංගමය කොහෙද, එය බැටරි තාක්ෂණයේ ඉදිරි ගමනක් වගේ, නමුත් එය බැටරියක් නොවේ. නැනෝටෙක්ස්ට්‍රුමෙන්ට්ස්, ඉන්කෝපරේෂන්.

සහ එහි අනුබද්ධ සමාගම් වන Angstronmaterials, Inc. බලශක්ති ගබඩා උපකරණ සැලසුම් කිරීම සඳහා භාවිතා කරන නව පිරිවිතරයන් සංවර්ධනය කරන ලද ඕටන් හි, ඉලෙක්ට්‍රෝඩයේ ලිතියම් අයන විශාල සංඛ්‍යාවක වේගවත් ෂටලය මත පදනම්ව, මෙම ඉලෙක්ට්‍රෝඩයට විශාල ග්‍රැෆීන් මතුපිටක් ඇත. මෙම බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ උපකරණය විදුලි වාහන සඳහා ඉතා ප්‍රයෝජනවත් විය හැකි අතර, එමඟින් ආරෝපණ කාලය අඩු කර ගත හැකි අතර, එය පැය ගණනට වඩා මිනිත්තුවකට වඩා අඩුය.

අනෙකුත් යෙදුම් අතර පුනර්ජනනීය බලශක්ති ගබඩා කිරීම (උදා: සූර්ය හා සුළං බලශක්ති ගබඩා කිරීම) සහ ස්මාර්ට් ජාල ඇතුළත් විය හැකිය. මෙම නව උපාංගය ග්‍රැෆීන් මතුපිට ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා ලිතියම් අයන හුවමාරු බැටරියක් හෝ වඩාත් සරලව කිවහොත් මතුපිට-මැදිහත් වූ බැටරියක් (SMCS: මතුපිට-මැදිහත් වූ සෛල) බව පර්යේෂකයෝ පැවසූහ. වත්මන් උපකරණ විවෘත නොකළ ද්‍රව්‍ය සහ ව්‍යුහයන් භාවිතා කළද, ඒවා දැනටමත් ලිතියම්-අයන බැටරි සහ සුපිරි ධාරිත්‍රක ඉක්මවා යා හැක.

මෙම නව උපාංගයට බැටරියේ කිලෝවොට් එකකට කිලෝවොට් 100 ක බලයක් සැපයිය හැකි අතර එය වාණිජ ලිතියම්-අයන බැටරි වලට වඩා 100 ගුණයකින් වැඩි වන අතර සුපිරි ධාරිත්‍රකයට වඩා 10 ගුණයකින් වැඩිය. බල ඝනත්වය වැඩි වන තරමට, ශක්ති හුවමාරු වේගය වේගවත් වේ (එය වේගවත් ආරෝපණ වේගයකට හේතු විය හැක). මීට අමතරව, මෙම නව බැටරියට බැටරි කිලෝග්‍රෑමයකට වොට් 160 ක ශක්ති ඝනත්වයක් ගබඩා කළ හැකි අතර එය වාණිජකරණය කරන ලද ලිතියම්-අයන බැටරියට සමාන වන අතර එය සාම්ප්‍රදායික සුපිරි ධාරිත්‍රකයට වඩා 30 ගුණයකින් වැඩිය.

ශක්ති ඝනත්වය විශාල වන තරමට, වැඩි ශක්තියක් ගබඩා කළ හැකි වන තරමට, වැඩි ශක්තියක් ගබඩා වේ (විදුලි වාහනවල දිගු ධාවන දුරක් සමඟ). එකම උපකරණ බර තිබේ නම්, වත්මන් මතුපිට-මැදිහත් බැටරිය සහ ලිතියම්-අයන බැටරි විදුලි වාහන සඳහා භාවිතා කළ හැකි අතර, නැනෝ උපකරණ සහ ඇන්ජර්ස්ට්‍රෝන් ද්‍රව්‍ය සමාගමේ ඒකාබද්ධ නිර්මාතෘ ජියැං බවුස් (Borz.jang) අපගේ මතුපිට-මැදිහත් බැටරිය වත්මන් ලිතියම්-අයන බැටරියට සමාන බව කියනු ලැබේ, එමඟින් ශක්ති ඝනත්වය තවදුරටත් වැඩි කළ හැකි බැවින් එය ගමන් විස්තරය වැඩිදියුණු කළ හැකිය.

කෙසේ වෙතත්, ප්‍රතිපත්තිමය වශයෙන්, මතුපිට-මැදිහත් වූ බැටරි පැය කිහිපයකින් නොව මිනිත්තු කිහිපයකින් (විනාඩියකට නොඅඩු විය හැක) ආරෝපණය කළ හැකිය, විදුලි වාහනවල භාවිතා කරන ලිතියම්-අයන බැටරිය මෙන්. නැනෝතාක්ෂණික උපකරණ සමාගමේ ජියැං බෝල්ඩ්ස් සහ ඔහුගේ හවුල්කරු.

සහ Angersmia Material Company විසින් මෙම අධ්‍යයනය ප්‍රකාශයට පත් කර ඇති අතර එය ඊළඟ පරම්පරාවේ බලශක්ති ගබඩා උපකරණ පිළිබඳ අධ්‍යයනයක් වන අතර එය මෑත කාලීන "Nano Express" (Nanoletters) හි ප්‍රකාශයට පත් කර ඇත. සමාගම් දෙකම නැනෝ ද්‍රව්‍ය වාණිජකරණය සඳහා විශේෂඥයින් වන අතර, Angerstrong යනු ලොව විශාලතම නැනෝ-ග්‍රැනයිට් (NGPS: Nanographeneplatelets) නිෂ්පාදකයා වේ. පර්යේෂකයන් ඔවුන්ගේ පර්යේෂණයේදී පැහැදිලි කරන පරිදි, බලශක්ති ගබඩා කිරීම, බැටරි සහ සුපිරි ධාරිත්‍රකවල ඔවුන්ගේම ශක්තීන් සහ දුර්වලතා තිබේ.

ලිතියම් අයන බැටරිවල ශක්ති ඝනත්වය (වොට් 120-150 / kg) සුපිරි ධාරිත්‍රකයට (වොට් 5 / ​​kg) වඩා බෙහෙවින් වැඩි වුවද, මෙම බැටරියේ බල ඝනත්වය අඩුය (1 kW / kg බැටරිය), 10 kW / kg බැටරිය සසඳන්න). බොහෝ පර්යේෂණ කණ්ඩායම් ලිතියම්-අයන බැටරියේ බල ඝනත්වය එකතු කිරීමට, සුපිරි ධාරිත්‍රකයේ ශක්ති ඝනත්වය වැඩි දියුණු කිරීමට උත්සාහ දරා ඇත, නමුත් මෙම ක්ෂේත්‍ර දෙක තවමත් ප්‍රධාන අභියෝගවලට මුහුණ දෙයි. නව රාමුවක් සපයා ඇති නිසා, එය බලශක්ති ගබඩා උපාංග සඳහා භාවිතා කළ හැකිය, එබැවින් මෙම මතුපිට-මැදිහත් වූ බැටරිය පර්යේෂකයන්ට මෙම අභියෝග මඟ හැරීමට ඉඩ සලසයි.

ලිතියම් අයන බැටරියේ සහ සුපිරි ධාරිත්‍රකයේ ක්‍රියාකාරිත්වය අතර පරතරය අඩු කරමින් මෙම නව බලශක්ති ගබඩා උපාංගය සංවර්ධනය කරන බව ජියැං බවුස් පැවසීය. වඩාත් වැදගත් දෙය නම්, බලශක්ති ගබඩා උපාංග නිෂ්පාදනය සඳහා වන මෙම මූලික වශයෙන් නව රාමුව, පර්යේෂකයන්ට ඉහළ ශක්ති ඝනත්වයක් ලබා ගැනීමට හැකි වන අතර, එකක් අනෙක වෙනුවෙන් කැප නොකර ඉහළ ශක්ති ඝනත්වයක් ද ලබා ගැනීමට හැකි වීමයි. මතුපිට-මැදිහත් වූ බැටරි ඉලෙක්ට්‍රෝඩයට විශාල මතුපිට ප්‍රදේශයක් ඇති බැවින්, විශාල අයන ප්‍රමාණයක් ඉක්මනින් ගමන් කර වේගවත් ආරෝපණ කාලය ගෙන එයි.

මූලාශ්‍රය: ඇමරිකානු රසායන විද්‍යාවේ මතුපිට-මැදිහත් වූ බැටරි ක්‍රියාකාරිත්වයේ යතුර වන්නේ කැතෝඩය සහ ඇනෝඩයේ ඉතා විශාල ග්‍රැෆීන් මතුපිටක් අඩංගු වීමයි. බැටරි නිෂ්පාදනය කරන විට, පර්යේෂකයන් ඇනෝඩයට ලිතියම් ලෝහය (අංශු හෝ ලෝහ තීරු ආකාරයෙන්) දමයි. පළමු විසර්ජන චක්‍රයේදී ලිතියම් අයනීකරණය කර ඇති අතර, ලිතියම් අයන බැටරියට වඩා ලිතියම් අයන ගණන වැඩි වේ.

බැටරිය භාවිතා කරන විට, මෙම අයන ද්‍රව ඉලෙක්ට්‍රෝලය හරහා කැතෝඩයට සංක්‍රමණය වී, කැතෝඩයේ සිදුරු තුළට ගොස් කැතෝඩයේ විශාල ග්‍රැෆීන් මතුපිටකට ළඟා වේ. ආරෝපණ ක්‍රියාවලියේදී, ලිතියම් අයන ප්‍රවාහ විශාල ප්‍රමාණයක් කැතෝඩයේ සිට ඇනෝඩය දක්වා ඉක්මනින් සංක්‍රමණය වේ. ඉතා විශාල ඉලෙක්ට්‍රෝඩ මතුපිට වර්ගඵලය, එම නිසා අයන විශාල ප්‍රමාණයක් ඉක්මනින් ගමන් කරයි, ඉහළ බලය සහ ශක්ති ඝනත්වය.

පර්යේෂකයන් පැහැදිලි කළේ සිදුරු සහිත ඉලෙක්ට්‍රෝඩයේ මතුපිට (බැටරියේ ඇති බැටරිය මෙන් බ්ලොක් ඉලෙක්ට්‍රෝඩයේ නොව) ඇතුළත් කිරීමේ ක්‍රියාවලියට කාලය ගතවන බවයි. මෙම ක්‍රියාවලිය අතරතුර, ඉලෙක්ට්‍රෝඩ අතර ලිතියම් අයන ඇතුළු කළ යුතු අතර, එය බැටරි ආරෝපණය සඳහා වැදගත් කාලයක් වේ. මෙම අධ්‍යයනයේ දී, පර්යේෂකයන් විවිධ වර්ගයේ මිනිරන් විශාල ප්‍රමාණයක් භාවිතා කළද, විවිධ වර්ගයේ ග්‍රැෆීන් (ඔක්සිකරණය වූ, අඩු කරන ලද තනි ස්ථර සහ බහු ස්ථර ග්‍රැෆීන්) සකස් කරන ලදී, නමුත් මෙම ද්‍රව්‍ය සහ වින්‍යාසයන් මෙම උපාංගය ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා තවදුරටත් විශ්ලේෂණය කරන ලදී.

එක් අතකින්, පර්යේෂකයන් මෙම බැටරියේ චක්‍රීය ආයු කාලය තවදුරටත් අධ්‍යයනය කිරීමට සැලසුම් කරයි. මේ දක්වා, මෙම උපාංගවලට චක්‍ර 1000කට පසු 95%ක ධාරිතාවක් රඳවා ගත හැකි බව ඔවුන් සොයාගෙන ඇත, චක්‍ර 2000කට පසුව වුවද, තවමත් ඩෙන්ඩ්‍රයිට් පිළිබඳ කිසිදු ඇඟවීමක් නොමැත. උපකරණ ක්‍රියාකාරිත්වයට සාපේක්ෂව විවිධ ලිතියම් ගබඩා යාන්ත්‍රණයන් සාකච්ඡා කිරීමට ද පර්යේෂකයන් සැලසුම් කරයි.

මතුපිට-මැදිහත් වූ බැටරි තාක්ෂණය වාණිජකරණයට විශාල බාධා ඇති නොවන බව අපි ඇස්තමේන්තු කරන බව ජියැං බවුස් පැවසීය. වත්මන් ග්‍රැෆීන් ඉහළ මිලකට අලෙවි වුවද, ඇන්ජර්ස්ට්‍රෝන් මැටීරියල්ස් සමාගම ග්‍රැෆීන් නිෂ්පාදන ශක්තිය ක්‍රියාකාරීව පුළුල් කරමින් සිටී. ඉදිරි වසර 1-3 තුළ මිනිරන් නිෂ්පාදන පිරිවැය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වනු ඇතැයි අපේක්ෂා කෙරේ.