கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகம் கார்பன் நானோகுழாய் வலைகளைப் பயன்படுத்தி பேட்டரி அதிக வெப்பமடைதல் வெடிப்புகளைத் தவிர்க்க புதிய பேட்டரி டயாபிராம் உருவாக்குகிறது.

著者：Iflowpower – Olupese Ibusọ Agbara to ṣee gbe

கலிபோர்னியா சான் டியாகோ பல்கலைக்கழகத்தின் நானோ-பொறியாளர், லித்தியம் உலோக பேட்டரிகள் ஷார்ட் சர்க்யூட் செய்யப்படும்போது விரைவாக வெப்பமடைவதையும், எரிவதையும் தடுக்கும் ஒரு பாதுகாப்பான அம்சத்தை உருவாக்கியுள்ளார். கலிபோர்னியா, சான் டியாகோவைச் சேர்ந்த நானோ-பொறியியல் பேராசிரியரான லியு பிங், "மேம்பட்ட பொருட்கள்" இதழில் வெளியிடப்பட்ட "மேம்பட்ட பொருட்கள்" இதழில் ஒரு கட்டுரையை வெளியிட்டார், அவர்களின் படைப்புகளை விரிவாக அறிமுகப்படுத்தினார். லித்தியம் உலோக பேட்டரிகள் செயல்திறனில் சிறந்த ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் தற்போதைய வடிவத்தில் தோல்வியடைவது எளிது.

இது டென்ட்ரிடிக் படிகம் எனப்படும் ஊசி அமைப்பின் வளர்ச்சியால் ஏற்படுகிறது, பேட்டரி சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பிறகு அனோடில் டென்ட்ரிமேச்சர் உருவாகிறது, மேலும் பிரிப்பானைத் துளைக்க முடியும், மேலும் அனோட் மற்றும் கேத்தோடு இடையே பிரிப்பான் உருவாகிறது. தடை, ஆற்றல் மற்றும் வெப்ப ஓட்டத்தை மெதுவாக்குதல். இந்தத் தடை அழிக்கப்பட்டு, எலக்ட்ரான்கள் மிகவும் சுதந்திரமாகப் பாயும்போது, ​​அவை அதிக கலோரிகளை உற்பத்தி செய்கின்றன, மேலும் விஷயங்கள் கட்டுப்பாட்டை மீறி, பேட்டரி அதிக வெப்பமடைதல், செயலிழப்பு, தீப்பிடித்தல், வெடிப்பு கூட ஏற்பட வழிவகுக்கும்.

லித்தியம் உலோக பேட்டரிகளில் உள்ள இந்தப் பிரச்சினைகளை பல்வேறு வழிகளில் தீர்க்க விஞ்ஞானிகள் முயல்கின்றனர், அங்கு மீயொலி அல்லது சிறப்பு பாதுகாப்பு அடுக்குகள் மீயொலி அல்லது சிறப்பு பாதுகாப்பு அடுக்குகளைப் பயன்படுத்தி ஒரு சில சாத்தியக்கூறுகள் மட்டுமே உள்ளன. பேட்டரியின் டயாபிராம் எனப்படும் பகுதியை குழு சுத்தம் செய்துள்ளது. உதரவிதானம் நேர்மறை மின்முனைக்கும் எதிர்மறை மின்முனைக்கும் இடையில் ஒரு தடையாகும், இதனால் பேட்டரி குறுகியதாக இருக்கும்போது, ​​பேட்டரியில் திரட்டப்பட்ட ஆற்றல் (அதாவது வெப்பம்) மெதுவாகப் பாய்கிறது.

ஆய்வறிக்கையின் முதல் ஆசிரியர் திகைத்துப் போனார்: "நாங்கள் பேட்டரி செயலிழப்பைத் தடுக்க முயற்சிக்கவில்லை. நாங்கள் பேட்டரியை மிகவும் பாதுகாப்பானதாக மாற்றுகிறோம், அதனால் அது செயலிழந்தால், பேட்டரி தீப்பிடிக்காது அல்லது வெடிக்காது. லித்தியம் உலோக பேட்டரிகள் மீண்டும் மீண்டும் சார்ஜ் செய்த பிறகு, அனோடில் அனோட் தோன்றும்.

காலப்போக்கில், டென்ட்ரிடிக் வளர்ச்சி போதுமான அளவு நீளமாகி, உதரவிதானத்தில் ஊடுருவி, அனோட் மற்றும் கேத்தோடு இடையே ஒரு பாலத்தை உயர்த்தி, உள் குறுகிய சுற்றுகளை ஏற்படுத்துகிறது. இது நிகழும்போது, ​​இரண்டு மின்முனைகளுக்கு இடையேயான எலக்ட்ரான் ஓட்டம் கட்டுப்பாட்டை இழந்து, பேட்டரி அதிக வெப்பமடைந்து வேலை செய்வதை நிறுத்திவிடும். கலிபோர்னியா சான் டியாகோ பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சி குழு அடிப்படையில் நிம்மதியடைந்துள்ளது.

ஒரு பக்கம் ஒரு மெல்லிய அடுக்கை உள்ளடக்கியது, பகுதியளவு மின்சாரம் கடத்தும் கார்பன் நானோகுழாய் வலையமைப்பு, இது டென்ட்ரைட்டுகளின் எந்தவொரு உருவாக்கத்தையும் இடைமறிக்கும். ஒரு டென்ட்ரிடிக் உதரவிதானத்தை ஒட்டி கார்பன் நானோகுழாய் வலையைத் தாக்கும் போது, ​​மின்னணுவில் ஒரு சேனல் உள்ளது, அது நேரடியாக கேத்தோடை நோக்கி அல்ல, மெதுவாக வெளியேற்ற முடியும். கோன்சலஸ் புதிய பேட்டரி பிரிப்பானைப் பயன்படுத்தி அணையின் வடிகால் பாதையுடன் ஒப்பிடுவார்.

அவர் கூறினார்: "அணை தாங்கத் தொடங்கும்போது, ​​நீங்கள் வடிகாலை திறந்து, கட்டுப்படுத்தக்கூடிய முறையில் சிறிது தண்ணீரை வெளியேற்றுவீர்கள். இந்த வழியில், அணை உண்மையில் ஒரு தீர்க்கமானதாக இருக்கும்போது, ​​வெள்ளத்தை ஏற்படுத்தக்கூடிய அதிக நீர் இருக்காது. இது எங்கள் பிரிப்பானின் யோசனை, இது சார்ஜ் வெளியேற்ற வேகத்தை வெகுவாகக் குறைத்து, கேத்தோடில் மின்னணு "வெள்ளம்" ஏற்படுவதைத் தடுக்கிறது.

பிரிப்பானில் உள்ள கடத்தும் அடுக்கு மூலம் டென்ட்ரிடிக் இடைமறிக்கப்படும்போது, ​​பேட்டரி வெளியேற்றத் தொடங்கும், எனவே பேட்டரி குறுகியதாக இருக்கும்போது, ​​ஆபத்தானதாக இருக்க போதுமான ஆற்றல் இருக்காது. "மற்ற பேட்டரி ஆராய்ச்சிப் பணிகள் போதுமான வலிமையான பொருளைக் கொண்டு டென்ட்ரைட்டுகளின் ஊடுருவலைத் தடுப்பதில் கவனம் செலுத்துகின்றன. ஆனால் இந்த அணுகுமுறையில் உள்ள ஒரு சிக்கல் என்னவென்றால், இது தவிர்க்க முடியாத விளைவுகளை மட்டுமே நீட்டிக்கிறது என்று கோன்சலஸ் கூறினார்.

இந்தப் பிரிப்பான்கள் இன்னும் நன்றாகத் தேவைப்படுகின்றன, இதனால் பேட்டரி வேலை செய்ய அயனிகள் கடந்து செல்ல அனுமதிக்கின்றன. எனவே, மரம் இறுதியாகக் கடந்து செல்லும்போது, ​​குறுகிய சுற்று மோசமாகிவிடும். சோதனையில், புதிய பிரிப்பானில் நிறுவப்பட்ட லித்தியம் உலோக பேட்டரி 20 முதல் 30 சுழற்சிகளில் படிப்படியாக செயலிழக்கும் அறிகுறிகளைக் காட்டுகிறது.

அதே நேரத்தில், பேட்டரி மற்றும் ஒரு சாதாரண (மற்றும் சற்று தடிமனான) பிரிப்பான் ஒரு சுழற்சியில் திடீரென பிழைகளை அனுபவிக்கின்றன. "ஒரு உண்மையான சம்பவத்தில், பேட்டரி செயலிழக்கப் போகிறது என்ற முன் எச்சரிக்கை உங்களுக்கு இருக்காது. முந்தைய வினாடி சரியாக இருக்கலாம், அடுத்த வினாடி தீப்பிடிக்கும் அல்லது முற்றிலும் ஷார்ட் சர்க்யூட் ஆகிவிடும்.

இது கணிக்க முடியாதது," என்று கோன்சலஸ் கூறினார். "ஆனால் எங்கள் பிரிப்பானைப் பொறுத்தவரை, நீங்கள் முன்கூட்டியே எச்சரிக்கப்படுவீர்கள், மோசமாகிக்கொண்டே போகிறீர்கள், மோசமாகிக்கொண்டே போகிறீர்கள், மோசமாகிக்கொண்டே போகிறீர்கள், மேலும் மேலும் மேலும் அதிகரித்து வருவீர்கள்," என்று அவர் கூறினார். "இந்த ஆய்வின் கவனம் லித்தியம் உலோக பேட்டரிகள் என்றாலும், இந்த பிரிப்பான் லித்தியம் அயனிகள் மற்றும் பிற பேட்டரி வேதியியல் எதிர்வினைகளிலும் பயன்படுத்தப்படலாம் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கூறுகின்றனர்.

பிரிப்பானின் வணிக பயன்பாட்டை மேம்படுத்துவதில் ஆராய்ச்சி குழு உறுதியாக இருக்கும். கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகம் சான் டியாகோ இந்த ஆய்வுக்கான தற்காலிக காப்புரிமைக்கு விண்ணப்பித்துள்ளது.