ठोस राज्य ब्याट्रीहरू ब्याट्रीको एक प्रकार हो जसले ठोस इलेक्ट्रोड र इलेक्ट्रोलाइटहरू प्रयोग गर्दछ, तरल वा पोलिमर जेल इलेक्ट्रोलाइट्सको विपरीत परम्परागत लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूमा प्रयोग गरिन्छ। तिनीहरूसँग उच्च ऊर्जा घनत्व, छिटो चार्ज गर्ने समय, र परम्परागत ब्याट्रीहरूको तुलनामा सुधारिएको सुरक्षा छ।
के ठोस राज्य ब्याट्रीहरूले लिथियम प्रयोग गर्छन्?
हो, अहिले विकास अन्तर्गत अधिकांश ठोस-राज्य ब्याट्रीहरूले प्राथमिक तत्वको रूपमा लिथियम प्रयोग गर्छन्।
निश्चित रूपमा ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरूले लिथियम सहित इलेक्ट्रोलाइटको रूपमा विभिन्न सामग्रीहरू प्रयोग गर्न सक्छन्। यद्यपि, ठोस-राज्य ब्याट्रीहरूले इलेक्ट्रोलाइटको रूपमा सोडियम, सल्फर, वा सिरेमिक जस्ता अन्य सामग्रीहरू पनि प्रयोग गर्न सक्छन्।
सामान्यतया, इलेक्ट्रोलाइट सामग्रीको छनौट प्रदर्शन, सुरक्षा, लागत, र उपलब्धता जस्ता विभिन्न कारकहरूमा निर्भर गर्दछ। ठोस-स्टेट लिथियम ब्याट्रीहरू तिनीहरूको उच्च ऊर्जा घनत्व, लामो चक्र जीवन, र परिष्कृत सुरक्षाको कारणले अर्को पुस्ताको ऊर्जा भण्डारणको लागि एक आशाजनक प्रविधि हो।
ठोस राज्य ब्याट्रीले कसरी काम गर्छ?
ठोस-राज्य ब्याट्रीहरूले ब्याट्रीको इलेक्ट्रोड (एनोड र क्याथोड) बीच आयनहरू स्थानान्तरण गर्न तरल इलेक्ट्रोलाइटको सट्टा ठोस इलेक्ट्रोलाइट प्रयोग गर्दछ। इलेक्ट्रोलाइट सामान्यतया सिरेमिक, गिलास वा पोलिमर सामग्रीबाट बनेको हुन्छ जुन रासायनिक रूपमा स्थिर र प्रवाहकीय हुन्छ।
जब ठोस अवस्थाको ब्याट्री चार्ज हुन्छ, इलेक्ट्रोनहरू क्याथोडबाट तानिन्छ र ठोस इलेक्ट्रोलाइट मार्फत एनोडमा ढुवानी गरिन्छ, प्रवाहको प्रवाह सिर्जना गर्दछ। जब ब्याट्री डिस्चार्ज हुन्छ, विद्युतीय प्रवाह एनोडबाट क्याथोडमा सर्दै, विद्युत् प्रवाह उल्टो हुन्छ।
ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरूमा परम्परागत ब्याट्रीहरू भन्दा धेरै फाइदाहरू छन्। तिनीहरू सुरक्षित छन्, किनकि ठोस इलेक्ट्रोलाइट तरल इलेक्ट्रोलाइट्स भन्दा कम चुहावट वा विस्फोटको खतरा हुन्छ। तिनीहरूसँग उच्च ऊर्जा घनत्व पनि छ, यसको अर्थ तिनीहरूले सानो मात्रामा अधिक ऊर्जा भण्डारण गर्न सक्छन्।
यद्यपि, उच्च उत्पादन लागत र सीमित क्षमता सहित ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरूसँग सम्बोधन गर्न आवश्यक पर्ने केही चुनौतीहरू छन्। राम्रो ठोस इलेक्ट्रोलाइट सामग्रीहरू विकास गर्न र ठोस-राज्य ब्याट्रीहरूको प्रदर्शन र आयु सुधार गर्न अनुसन्धान जारी छ।
हाल बजारमा कतिवटा ठोस ब्याट्री कम्पनीहरू छन्?
त्यहाँ धेरै कम्पनीहरू छन् जुन हाल ठोस राज्य ब्याट्रीहरू विकास गर्दै छन्:
1. क्वान्टम स्केप:2010 मा स्थापित स्टार्टअप जसले Volkswagen र Bill Gates बाट लगानी आकर्षित गरेको छ। तिनीहरूले एक ठोस राज्य ब्याट्री विकास गरेको दाबी छ कि एक इलेक्ट्रिक वाहन को दायरा 80% भन्दा बढि बढाउन सक्छ।
२. टोयोटा:जापानी अटोमेकरले धेरै वर्षदेखि ठोस अवस्थाका ब्याट्रीहरूमा काम गरिरहेको छ र २०२० को शुरुवातमा तिनीहरूलाई उत्पादनमा ल्याउने लक्ष्य राखेको छ।
३. फिस्कर:एक लक्जरी इलेक्ट्रिक वाहन स्टार्टअप जसले UCLA का अनुसन्धानकर्ताहरूसँग ठोस राज्य ब्याट्रीहरू विकास गर्न साझेदारी गर्दैछ जुन उनीहरूले दाबी गर्छन् कि उनीहरूले आफ्ना सवारीहरूको दायरा एकदमै बढ्नेछ।
4. BMW:जर्मन अटोमेकरले ठोस राज्य ब्याट्रीहरूमा पनि काम गरिरहेको छ र तिनीहरूलाई विकास गर्न कोलोराडो-आधारित स्टार्टअप, सोलिड पावरसँग साझेदारी गरेको छ।
५. सैमसंग:कोरियाली इलेक्ट्रोनिक्स विशालले स्मार्टफोन र अन्य इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूमा प्रयोगको लागि ठोस राज्य ब्याट्रीहरू विकास गर्दैछ।
यदि भविष्यमा सौर भण्डारणको लागि ठोस राज्य ब्याट्रीहरू लागू गरिनेछ?
ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरूले सौर्य अनुप्रयोगहरूको लागि ऊर्जा भण्डारणमा क्रान्तिकारी परिवर्तन गर्ने क्षमता छ। परम्परागत लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको तुलनामा, ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरूले उच्च ऊर्जा घनत्व, छिटो चार्ज गर्ने समय, र बढेको सुरक्षा प्रदान गर्दछ। सौर्य भण्डारण प्रणालीहरूमा तिनीहरूको प्रयोगले समग्र दक्षता सुधार गर्न, लागत घटाउन र नवीकरणीय ऊर्जालाई थप पहुँचयोग्य बनाउन सक्छ। ठोस-राज्य ब्याट्री प्रविधिमा अनुसन्धान र विकास जारी छ, र यो सम्भव छ कि यी ब्याट्रीहरू भविष्यमा सौर भण्डारणको लागि मुख्यधारा समाधान हुन सक्छ। तर अब, ठोस राज्य ब्याट्रीहरू EV को अनुप्रयोगको लागि विशेष डिजाइन गरिएको छ।
टोयोटाले अप्रिल २०२० मा सञ्चालन सुरु गरेको प्यानासोनिकसँगको संयुक्त लगानी प्राइम प्लानेट एनर्जी एन्ड सोलुसन इंक मार्फत ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरू विकास गरिरहेको छ र चिनियाँ सहायक कम्पनीमा २४०० सहित करिब ५,१०० कर्मचारी छन् तर अहिले पनि उत्पादन सीमित छ र आशा छ। समय सही हुँदा 2025 सम्म धेरै सेयर गर्नुहोस्।
ठोस राज्य ब्याट्री कहिले उपलब्ध हुनेछ?
हामीसँग ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरूको उपलब्धता सम्बन्धी नवीनतम समाचार र अद्यावधिकहरूमा पहुँच छैन। यद्यपि, धेरै कम्पनीहरूले ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरू विकास गर्न काम गरिरहेका छन्, र केहीले घोषणा गरेका छन् कि उनीहरूले 2025 वा पछिसम्म लन्च गर्ने योजना बनाएका छन्। यद्यपि, यो नोट गर्न महत्त्वपूर्ण छ कि ठोस-राज्य ब्याट्रीहरूको उपलब्धताको लागि समयरेखा विभिन्न कारकहरूमा निर्भर हुन सक्छ, जस्तै प्राविधिक चुनौतीहरू र नियामक स्वीकृति।
पोस्ट समय: जुन-03-2023