திட-நிலை பேட்டரிகள்: "மாற்றுகள்" எப்போது "முதன்மையாக" மாறும்?

திட நிலை பேட்டரிகள்அடுத்த தலைமுறை ஆற்றல் மூலமாக உருவாகி வருகின்றன, ஆனால் கலப்பின திட-திரவ பேட்டரிகள் முதலில் வணிகமயமாக்கப்பட்டு இன்றைய திரவ லித்தியம்-அயன் செல்கள் மற்றும் எதிர்கால அனைத்து திட-நிலை அமைப்புகளுக்கு இடையே ஒரு முக்கியமான பாலமாக செயல்பட வாய்ப்புள்ளது.

திட நிலை பேட்டரிகள் என்றால் என்ன

திட-நிலை பேட்டரிகள் எரியக்கூடிய திரவ எலக்ட்ரோலைட்டுகளை திடப் பொருட்களுடன் மாற்றுகின்றன, அதே நேரத்தில் அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி மற்றும் சிறந்த பாதுகாப்பு செயல்திறனை செயல்படுத்துகின்றன. அவற்றின் கத்தோட்கள் லித்தியம் நிறைந்த மாங்கனீசு அடிப்படையிலான சேர்மங்கள் போன்ற உயர்-ஆற்றல் பொருட்களைப் பயன்படுத்தலாம், அதே சமயம் அனோட் நானோ-சிலிக்கான் மற்றும் கிராஃபைட்டை இணைத்து ஆற்றல் அடர்த்தியை 300-450 Wh/kg நோக்கி தள்ளும்.

ஒரு திடமான எலக்ட்ரோலைட் லித்தியம் அயனிகளை கசிவு ஆபத்து இல்லாமல் கொண்டு செல்கிறது மற்றும் வெப்ப ரன்வே நிகழ்தகவை கணிசமாகக் குறைக்கிறது.

அதிக திறன் கொண்ட அனோட்கள் மற்றும் உயர் மின்னழுத்த கேத்தோட்கள் திட-நிலை பேட்டரிகளுக்கு மின்சார வாகனங்களில் அதிக நேரம் ஓட்டும் திறன் மற்றும் ட்ரோன்கள் அல்லது ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகளில் மேம்பட்ட சகிப்புத்தன்மையை வழங்குகின்றன.

கலப்பின திட-திரவ மாற்றமாக

கட்டுரை திரவ, கலப்பின திட-திரவ மற்றும் அனைத்து-திட-நிலை லித்தியம் பேட்டரிகளை வேறுபடுத்துகிறது, கலப்பின வடிவமைப்புகள் இன்றியமையாத நிலைமாற்ற நிலை என்பதை வலியுறுத்துகிறது. சந்தையில் உள்ள அரை-திட, அரை-திட மற்றும் "திட" பேட்டரிகள் பெரும்பாலும் இந்த கலப்பின வகைக்குள் அடங்கும், திரவ மற்றும் திட எலக்ட்ரோலைட் விகிதத்தில் மட்டுமே வேறுபடுகின்றன.

கலப்பின திட-திரவ பேட்டரிகள் இன்னும் சில திரவ எலக்ட்ரோலைட்டைக் கொண்டிருக்கின்றன, இது செயலில் உள்ள பொருட்களுடன் தொடர்பை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் உற்பத்தியை எளிதாக்குகிறது.

அனைத்து திட-நிலை பேட்டரிகள் திடமான எலக்ட்ரோலைட்டை மட்டுமே கொண்டிருக்கின்றன, சிறந்த உள்ளார்ந்த பாதுகாப்பு மற்றும் அதிக தத்துவார்த்த ஆற்றல் அடர்த்தியை வழங்குகின்றன, ஆனால் இன்று மிகவும் கடுமையான பொறியியல் சவால்களை எதிர்கொள்கின்றன.

முழு திட நிலைக்கு தொழில்நுட்ப தடைகள்

உலகெங்கிலும் உள்ள பல நிறுவனங்களும் ஆராய்ச்சி நிறுவனங்களும் திட-நிலை தொழில்நுட்பத்தில் முதலீடு செய்தாலும், செயல்திறன் மற்றும் செலவு ஆகிய இரண்டிலும் திரவ லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளுடன் எந்த பெரிய திறன் கொண்ட திட-நிலை மின்கலமும் இன்னும் பொருந்தவில்லை. திடமான-திடமான இடைமுகத்தில் முக்கிய சிரமம் உள்ளது, அங்கு திடமான எலக்ட்ரோலைட் பொருட்கள் சைக்கிள் ஓட்டுதல் மற்றும் தொகுதி மாற்றங்களின் போது மின்முனைகளுடன் நெருக்கமான தொடர்பைப் பராமரிப்பதை கடினமாக்குகின்றன.

தற்போதைய வழிகளில் பாலிமர், மெல்லிய-படம், சல்பைட் மற்றும் ஆக்சைடு திட-நிலை பேட்டரிகள் ஆகியவை அடங்கும், ஒவ்வொன்றும் தனித்துவமான நன்மைகள் மற்றும் வரம்புகளைக் கொண்டுள்ளன.

எடுத்துக்காட்டாக, பாலிமர் திட-நிலை செல்கள் அறை வெப்பநிலை மற்றும் உயர் மின்னழுத்த கேத்தோட்களுடன் போராடுகின்றன, அதே நேரத்தில் சல்பைட் அமைப்புகள் காற்றுக்கு உணர்திறன் கொண்டவை மற்றும் உற்பத்தி நிலைமைகளை கோருகின்றன.

உள்ள இடத்தில் திடப்படுத்தும் உத்தி

தற்போதுள்ள லித்தியம்-அயன் உள்கட்டமைப்பை மேம்படுத்தும் போது இடைமுக சிக்கல்களை சமாளிக்க, ஆராய்ச்சியாளர்கள் கலப்பின திட-திரவ எலக்ட்ரோலைட்டுகளுக்கு உள்ள-நிலை திடப்படுத்தும் அணுகுமுறையை முன்மொழிகின்றனர். செல் அசெம்பிளியின் போது, ​​ஒரு திரவ முன்னோடி நல்ல ஈரமாக்குதல் மற்றும் தொடர்பை உறுதி செய்கிறது; பின்னர், இரசாயன அல்லது மின்வேதியியல் எதிர்வினைகள் இந்த திரவத்தின் முழு அல்லது ஒரு பகுதியை கலத்திற்குள் ஒரு திடமான எலக்ட்ரோலைட்டாக மாற்றுகின்றன.

இந்த முறை எலக்ட்ரோடு-எலக்ட்ரோலைட் தொடர்பை மேம்படுத்துகிறது, லித்தியம் டென்ட்ரைட் வளர்ச்சியை அடக்குகிறது மற்றும் பாதுகாப்பு, உயர் மின்னழுத்தம் மற்றும் வேகமான-சார்ஜ் செயல்திறன் ஆகியவற்றை சமநிலைப்படுத்துகிறது.

இது தற்போதைய திரவ லித்தியம்-அயன் உற்பத்தி செயல்முறையின் பெரும்பகுதியை மீண்டும் பயன்படுத்த முடியும், உற்பத்தியாளர்கள் விரைவாக அளவிட மற்றும் செலவுகளைக் குறைக்க உதவுகிறது.

எதிர்கால வளர்ச்சி திசைகள்

அனைத்து திட-நிலை லித்தியம் பேட்டரிகள் உண்மையான பெரிய அளவிலான வணிகமயமாக்கலுக்கு இன்னும் ஐந்து ஆண்டுகள் தேவைப்படும் என்று நிபுணர்கள் எதிர்பார்க்கிறார்கள், எனவே கலப்பின திட-திரவ சக்தி பேட்டரிகள் ஒரு யதார்த்தமான நெருங்கிய கால பாதையாக இருக்கும். தொழில்மயமாக்கலை விரைவுபடுத்த, பொருட்கள், செல் வடிவமைப்பு, உற்பத்தி மற்றும் தரநிலைகளில் ஒருங்கிணைந்த முன்னேற்றத்தின் அவசியத்தை கட்டுரை எடுத்துக்காட்டுகிறது.

முன்னுரிமைகள் பின்வருமாறு: சமநிலையான அயனி கடத்துத்திறன், நிலைப்புத்தன்மை மற்றும் செயலாக்கத்திறன் கொண்ட திட எலக்ட்ரோலைட்டுகளை உருவாக்குதல்; உயர்-நிக்கல் கத்தோட்கள் மற்றும் சிலிக்கான்-கார்பன் அல்லது லித்தியம் உலோக அனோட்கள் போன்ற உயர்-ஆற்றல் மின்முனைகளைப் பொருத்துதல்; மற்றும் அறிவார்ந்த உற்பத்தியுடன் டிஜிட்டல் உருவகப்படுத்துதலை ஒருங்கிணைத்தல்.

முக்கிய பொருட்களுக்கான வலுவான விநியோகச் சங்கிலிகளை உருவாக்கவும், தானியங்கு உபகரணங்களில் முதலீடு செய்யவும், சோதனை மற்றும் மதிப்பீட்டு அமைப்புகளைச் செம்மைப்படுத்தவும், மேலும் கலப்பின திட-திரவத்திலிருந்து படிப்படியாக உருவாகவும் தொழில்துறை ஊக்குவிக்கப்படுகிறது. லித்தியம் அயன் பேட்டரிகள்முழு திட-நிலை லித்தியம் உலோக பேட்டரிகளை நோக்கி.