سالڈ اسٹیٹ بیٹریاں ایک قسم کی بیٹری ہیں جو روایتی لتیم آئن بیٹریوں میں استعمال ہونے والے مائع یا پولیمر جیل الیکٹرولائٹس کے برخلاف ٹھوس الیکٹروڈ اور الیکٹرولائٹس استعمال کرتی ہیں۔ روایتی بیٹریوں کے مقابلے ان میں توانائی کی کثافت، تیز چارجنگ کے اوقات اور بہتر حفاظت ہوتی ہے۔
کیا ٹھوس حالت کی بیٹریاں لتیم استعمال کرتی ہیں؟
جی ہاں، اب زیادہ تر سالڈ اسٹیٹ بیٹریاں جو فی الحال ترقی کے مراحل میں ہیں بنیادی عنصر کے طور پر لیتھیم کا استعمال کرتی ہیں۔
یقینی طور پر سالڈ اسٹیٹ بیٹریاں مختلف مواد کو الیکٹرولائٹ کے طور پر استعمال کرسکتی ہیں، بشمول لیتھیم۔ تاہم، سالڈ سٹیٹ بیٹریاں دیگر مواد جیسے سوڈیم، سلفر، یا سیرامکس کو بھی الیکٹرولائٹ کے طور پر استعمال کر سکتی ہیں۔
عام طور پر، الیکٹرولائٹ مواد کا انتخاب مختلف عوامل پر منحصر ہوتا ہے جیسے کارکردگی، حفاظت، لاگت، اور دستیابی۔ سالڈ سٹیٹ لیتھیم بیٹریاں اپنی اعلی توانائی کی کثافت، طویل سائیکل زندگی، اور بہتر حفاظت کی وجہ سے اگلی نسل کے توانائی کے ذخیرہ کے لیے ایک امید افزا ٹیکنالوجی ہیں۔
سالڈ اسٹیٹ بیٹریاں کیسے کام کرتی ہیں؟
سالڈ سٹیٹ بیٹریاں بیٹری کے الیکٹروڈ (اینوڈ اور کیتھوڈ) کے درمیان آئنوں کی منتقلی کے لیے مائع الیکٹرولائٹ کی بجائے ٹھوس الیکٹرولائٹ کا استعمال کرتی ہیں۔ الیکٹرولائٹ عام طور پر ایک سیرامک، شیشے یا پولیمر مواد سے بنا ہوتا ہے جو کیمیاوی طور پر مستحکم اور کوندکٹو ہوتا ہے۔
جب ٹھوس حالت کی بیٹری چارج کی جاتی ہے، الیکٹران کیتھوڈ سے کھینچے جاتے ہیں اور ٹھوس الیکٹرولائٹ کے ذریعے اینوڈ تک لے جاتے ہیں، جس سے کرنٹ کا بہاؤ پیدا ہوتا ہے۔ جب بیٹری ڈسچارج ہوتی ہے، تو کرنٹ کا بہاؤ الٹ جاتا ہے، الیکٹران اینوڈ سے کیتھوڈ کی طرف جاتے ہیں۔
سالڈ سٹیٹ بیٹریوں کے روایتی بیٹریوں کے مقابلے کئی فوائد ہیں۔ وہ زیادہ محفوظ ہیں، کیونکہ ٹھوس الیکٹرولائٹ مائع الیکٹرولائٹس کے مقابلے میں رساو یا دھماکے کا کم خطرہ ہے۔ ان میں توانائی کی کثافت بھی زیادہ ہوتی ہے، یعنی وہ چھوٹے حجم میں زیادہ توانائی ذخیرہ کر سکتے ہیں۔
تاہم، ابھی بھی کچھ چیلنجز موجود ہیں جن کو سالڈ سٹیٹ بیٹریوں کے ساتھ حل کرنے کی ضرورت ہے، بشمول اعلی مینوفیکچرنگ لاگت اور محدود صلاحیت۔ بہتر ٹھوس الیکٹرولائٹ مواد تیار کرنے اور سالڈ اسٹیٹ بیٹریوں کی کارکردگی اور عمر کو بہتر بنانے کے لیے تحقیق جاری ہے۔
مارکیٹ میں اب کتنی سالڈ اسٹیٹ بیٹری کمپنیاں ہیں؟
ایسی کئی کمپنیاں ہیں جو اس وقت ٹھوس حالت کی بیٹریاں تیار کر رہی ہیں:
1. کوانٹم اسکیپ:2010 میں قائم ایک اسٹارٹ اپ جس نے ووکس ویگن اور بل گیٹس سے سرمایہ کاری کی ہے۔ ان کا دعویٰ ہے کہ انہوں نے ایک ٹھوس حالت کی بیٹری تیار کی ہے جو برقی گاڑی کی رینج کو 80 فیصد سے زیادہ بڑھا سکتی ہے۔
2. ٹویوٹا:جاپانی کار ساز کمپنی کئی سالوں سے سالڈ سٹیٹ بیٹریوں پر کام کر رہی ہے اور اس کا مقصد ہے کہ وہ 2020 کی دہائی کے اوائل تک ان کی پیداوار شروع کر دیں۔
3. فِسکر:ایک لگژری الیکٹرک وہیکل سٹارٹ اپ جو UCLA کے محققین کے ساتھ مل کر ٹھوس سٹیٹ بیٹریاں تیار کر رہا ہے جس کا ان کا دعویٰ ہے کہ ان کی گاڑیوں کی رینج میں زبردست اضافہ ہو گا۔
4. BMW:جرمن کار ساز کمپنی سالڈ اسٹیٹ بیٹریوں پر بھی کام کر رہی ہے اور انہیں تیار کرنے کے لیے کولوراڈو میں قائم ایک اسٹارٹ اپ سالڈ پاور کے ساتھ شراکت داری کی ہے۔
5. سام سنگ:کوریائی الیکٹرانکس کمپنی اسمارٹ فونز اور دیگر الیکٹرانک آلات میں استعمال کے لیے سالڈ اسٹیٹ بیٹریاں تیار کر رہی ہے۔
اگر مستقبل میں سولر سٹوریج کے لیے ٹھوس سٹیٹ بیٹریاں لگائی جائیں گی؟
سالڈ اسٹیٹ بیٹریاں شمسی توانائی کے استعمال کے لیے توانائی کے ذخیرہ میں انقلاب لانے کی صلاحیت رکھتی ہیں۔ روایتی لیتھیم آئن بیٹریوں کے مقابلے میں، سالڈ سٹیٹ بیٹریاں زیادہ توانائی کی کثافت، تیز چارجنگ کے اوقات اور بڑھتی ہوئی حفاظت پیش کرتی ہیں۔ سولر سٹوریج سسٹم میں ان کا استعمال مجموعی کارکردگی کو بہتر بنا سکتا ہے، لاگت کو کم کر سکتا ہے، اور قابل تجدید توانائی کو مزید قابل رسائی بنا سکتا ہے۔ سالڈ اسٹیٹ بیٹری ٹکنالوجی میں تحقیق اور ترقی جاری ہے، اور یہ ممکن ہے کہ یہ بیٹریاں مستقبل میں شمسی اسٹوریج کے لیے مرکزی دھارے کا حل بن جائیں۔ لیکن اب، سالڈ سٹیٹ بیٹریاں خصوصی طور پر EV کے استعمال کے لیے بنائی گئی ہیں۔
ٹویوٹا پرائم پلانیٹ انرجی اینڈ سلوشنز انکارپوریشن کے ذریعے سالڈ سٹیٹ بیٹریاں تیار کر رہا ہے، پیناسونک کے ساتھ ایک مشترکہ منصوبہ جس نے اپریل 2020 میں کام شروع کیا اور اس کے تقریباً 5,100 ملازمین ہیں، جن میں 2,400 چینی ذیلی ادارے میں ہیں لیکن اب بھی کافی محدود پیداوار ہے اور امید ہے کہ 2025 تک زیادہ سے زیادہ شیئر کریں جب صحیح وقت ہو۔
سالڈ اسٹیٹ بیٹریاں کب دستیاب ہوں گی؟
ہمارے پاس سالڈ سٹیٹ بیٹریوں کی دستیابی سے متعلق تازہ ترین خبروں اور اپ ڈیٹس تک رسائی نہیں ہے۔ تاہم، کئی کمپنیاں سالڈ اسٹیٹ بیٹریاں تیار کرنے پر کام کر رہی ہیں، اور کچھ نے اعلان کیا ہے کہ وہ انہیں 2025 یا اس کے بعد لانچ کرنے کا ارادہ رکھتے ہیں۔ تاہم، یہ نوٹ کرنا بہت ضروری ہے کہ سالڈ سٹیٹ بیٹریوں کی دستیابی کی ٹائم لائن مختلف عوامل، جیسے تکنیکی چیلنجز اور ریگولیٹری منظوری کے لحاظ سے مختلف ہو سکتی ہے۔
پوسٹ ٹائم: جون-03-2023