کیلیفورنیا یونیورسٹی کاربن نانوٹوب نیٹ کا استعمال کرکے بیٹری کے زیادہ گرم ہونے والے دھماکوں سے بچنے کے لیے بیٹری کا نیا ڈایافرام بناتی ہے۔

Awdur: Iflowpower - Mofani oa Seteishene sa Motlakase se nkehang

یونیورسٹی آف کیلیفورنیا سان ڈیاگو کے نینو انجینئر نے ایک محفوظ خصوصیت تیار کی ہے جو لیتھیم دھات کی بیٹریوں کو تیز رفتاری سے گرم ہونے اور شارٹ سرکٹ ہونے پر فائر ہونے سے روکتی ہے۔ کیلی فورنیا، سان ڈیاگو سے تعلق رکھنے والے نینو انجینئرنگ کے پروفیسر لیو پنگ نے "ایڈوانسڈ میٹریلز" میگزین میں شائع ہونے والے ایک مقالے میں اپنے کام کا تفصیل سے تعارف کرایا۔ لیتھیم دھاتی بیٹریاں کارکردگی میں بڑی صلاحیت رکھتی ہیں، لیکن موجودہ شکل میں ناکام ہونا آسان ہے۔

یہ ڈینڈریٹک کرسٹل کہلانے والی سوئی کے ڈھانچے کی نشوونما کی وجہ سے ہے، بیٹری چارج ہونے کے بعد انوڈ پر ڈینڈریمچر بنتا ہے، اور الگ کرنے والے کو سوراخ کیا جا سکتا ہے، اور الگ کرنے والا اینوڈ اور کیتھوڈ کے درمیان بنتا ہے۔ رکاوٹ، سست توانائی اور گرمی کا بہاؤ۔ جب یہ رکاوٹ ختم ہو جاتی ہے اور الیکٹران زیادہ آزادانہ طور پر بہہ سکتے ہیں، تو وہ زیادہ کیلوریز پیدا کرتے ہیں، اور چیزیں قابو سے باہر ہو جاتی ہیں، جس سے بیٹری زیادہ گرم ہو جاتی ہے، فیل ہو جاتی ہے، آگ لگ جاتی ہے، یہاں تک کہ دھماکہ ہوتا ہے۔

سائنس دان لتیم دھات کی بیٹریوں میں ان مسائل کو مختلف طریقوں سے حل کرنے کی کوشش کر رہے ہیں، جہاں الٹراسونک یا خصوصی حفاظتی تہہ الٹراساؤنڈ یا خصوصی حفاظتی تہوں کو صرف چند امکانات ہونے سے استعمال کرتی ہے۔ ٹیم نے بیٹری کے اس حصے کو صاف کر دیا ہے جسے ڈایافرام کہتے ہیں۔ ڈایافرام مثبت الیکٹروڈ اور منفی الیکٹروڈ کے درمیان ایک رکاوٹ ہے، تاکہ جب بیٹری مختصر ہو، بیٹری میں جمع ہونے والی توانائی (یعنی حرارت) سست ہو جائے۔

تھیسس کا پہلا مصنف دنگ رہ گیا: "ہم بیٹری کی خرابی کو روکنے کی کوشش نہیں کرتے۔ ہم صرف بیٹری کو زیادہ محفوظ بناتے ہیں، اس لیے جب یہ ناکام ہو جاتی ہے، تو بیٹری آگ یا دھماکہ نہیں کرے گی۔ لیتھیم دھاتی بیٹریاں بار بار چارج کرنے کے بعد، اینوڈ میں اینوڈ ظاہر ہوگا۔

وقت گزرنے کے ساتھ، ڈینڈریٹک کی نشوونما کافی لمبی ہوتی ہے، ڈایافرام میں گھس کر، انوڈ اور کیتھوڈ کے درمیان ایک پل کو بڑھاتا ہے، جس سے اندرونی شارٹ سرکٹ ہوتے ہیں۔ جب ایسا ہوتا ہے تو، دو الیکٹروڈز کے درمیان الیکٹران کا بہاؤ کنٹرول کھو دیتا ہے، جس کی وجہ سے بیٹری زیادہ گرم ہو جاتی ہے اور کام کرنا بند کر دیتی ہے۔ یونیورسٹی آف کیلی فورنیا سان ڈیاگو میں تحقیقی ٹیم بنیادی طور پر الیویٹ ہے۔

ایک طرف ایک پتلی تہہ کا احاطہ کرتا ہے، جزوی طور پر برقی طور پر ترسیل کاربن نانوٹوب نیٹ ورک، جو ڈینڈرائٹس کی کسی بھی تشکیل کو روک سکتا ہے۔ جب ایک ڈینڈرٹک ڈایافرام کو چسپاں کرتا ہے اور کاربن نانوٹوب نیٹ سے ٹکراتا ہے، تو الیکٹرانک میں ایک چینل ہوتا ہے، جو آہستہ آہستہ خارج ہو سکتا ہے، براہ راست کیتھوڈ تک نہیں۔ گونزالیز نئی بیٹری الگ کرنے والے کا موازنہ ڈیم پر نکاسی کے راستے سے کریں گے۔

اس نے کہا: "جب ڈیم بفر ہونا شروع ہو جائے گا، تو آپ اسپل کو کھولیں گے، کچھ پانی کو قابو میں رکھنے والے طریقے سے بہنے دیں۔ اس طرح، جب ڈیم واقعی ایک decissete ہے، وہاں زیادہ پانی نہیں ہے جو سیلاب کا سبب بن سکتا ہے. یہ ہمارے الگ کرنے والے کا خیال ہے، جو چارج کے خارج ہونے کی رفتار کو بہت کم کرتا ہے، کیتھوڈ میں الیکٹرانک "سیلاب" کو روکتا ہے۔

جب ڈینڈریٹک کو جدا کرنے والے کی موصلی تہہ سے روکا جاتا ہے، تو بیٹری خارج ہونا شروع ہو جاتی ہے، اس لیے جب بیٹری مختصر ہوتی ہے، خطرناک ہونے کے لیے کافی توانائی نہیں ہوتی ہے۔ "دیگر بیٹری تحقیقی کام کافی مضبوط مواد کے ساتھ ڈینڈرائٹس کے دخول کو روکنے پر مرکوز ہے۔ لیکن گونزالیز نے کہا کہ اس نقطہ نظر کے ساتھ ایک مسئلہ یہ ہے کہ یہ صرف ناگزیر نتائج کو بڑھاتا ہے۔

ان الگ کرنے والوں کو اب بھی اچھی طرح کی ضرورت ہے، آئنوں کو گزرنے دیتا ہے تاکہ بیٹری کام کرے۔ لہذا، جب درخت آخر میں گزر جائے گا، شارٹ سرکٹ بدتر ہو جائے گا. ٹیسٹ میں، نئے سیپریٹر میں نصب لیتھیم میٹل بیٹری 20 سے 30 چکروں میں بتدریج ناکام ہونے کے آثار ظاہر کرتی ہے۔

ایک ہی وقت میں، بیٹری اور ایک عام (اور تھوڑا موٹا) الگ کرنے والا تجربہ ایک چکر میں اچانک خراب ہو جاتا ہے۔ "ایک حقیقی کیس کے منظر میں، آپ کو بیٹری کے فیل ہونے کے بارے میں کوئی پیشگی انتباہ نہیں ہوگا۔ پچھلا سیکنڈ ٹھیک ہو سکتا ہے، اگلے سیکنڈ میں آگ لگ جائے گی یا مکمل طور پر شارٹ سرکٹ ہو جائے گا۔

یہ غیر متوقع ہے، "گونزالیز نے کہا. "لیکن ہمارے الگ کرنے والے کے ساتھ، آپ کو پہلے سے خبردار کیا جائے گا، بدتر ہوتے جا رہے ہیں، بدتر ہوتے جا رہے ہیں، زیادہ سے زیادہ ہو رہے ہیں۔ "اگرچہ اس مطالعہ کا مرکز لتیم دھاتی بیٹریاں ہیں، محققین کا کہنا ہے کہ اس جداکار کو لتیم آئنوں اور بیٹری کے دیگر کیمیائی رد عمل میں بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔

تحقیقی ٹیم سیپریٹر کے تجارتی استعمال کو بہتر بنانے کے لیے پرعزم ہوگی۔ کیلیفورنیا یونیورسٹی سان ڈیاگو نے مطالعہ کے لیے عارضی پیٹنٹ کے لیے درخواست دی ہے۔