சமீபத்திய ஆண்டுகளில், புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆதாரங்கள் மற்றும் மின்சார வாகனங்கள் (EVs) நோக்கிய மாற்றத்தில் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் ஒரு முக்கிய தொழில்நுட்பமாக உருவெடுத்துள்ளன. மிகவும் திறமையான மற்றும் மலிவு விலையில் பேட்டரிகளுக்கான தேவை அதிகரித்து வருவது இந்தத் துறையில் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றங்களைத் தூண்டியுள்ளது. இந்த ஆண்டு, லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் திறன்களில் புரட்சியை ஏற்படுத்தக்கூடிய பல முன்னேற்றங்களை நிபுணர்கள் கணித்துள்ளனர்.
திட-நிலை பேட்டரிகளின் வளர்ச்சியில் கவனம் செலுத்த வேண்டியது குறிப்பிடத்தக்கது. திரவ எலக்ட்ரோலைட்டுகளைப் பயன்படுத்தும் பாரம்பரிய லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளைப் போலன்றி, திட-நிலை பேட்டரிகள் திடமான பொருட்கள் அல்லது மட்பாண்டங்களை எலக்ட்ரோலைட்டுகளாகப் பயன்படுத்துகின்றன. இந்த கண்டுபிடிப்பு ஆற்றல் அடர்த்தியை அதிகரிப்பது மட்டுமல்லாமல், மின்சார வாகனங்களின் வரம்பை நீட்டிப்பதோடு மட்டுமல்லாமல், சார்ஜ் செய்யும் நேரத்தையும் குறைக்கிறது மற்றும் தீ அபாயத்தைக் குறைப்பதன் மூலம் பாதுகாப்பை மேம்படுத்துகிறது. குவாண்டம்ஸ்கேப் போன்ற முக்கிய நிறுவனங்கள் திட-நிலை லித்தியம்-உலோக பேட்டரிகளில் கவனம் செலுத்தி வருகின்றன, 2025 ஆம் ஆண்டிலேயே அவற்றை வாகனங்களில் ஒருங்கிணைக்கும் நோக்கில் உள்ளன [1].
திட-நிலை பேட்டரிகள் பெரும் நம்பிக்கையைத் தருகின்றன என்றாலும், கோபால்ட் மற்றும் லித்தியம் போன்ற முக்கிய பேட்டரி பொருட்களின் கிடைக்கும் தன்மை குறித்த கவலைகளைத் தீர்க்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் மாற்று வேதியியலையும் ஆராய்ந்து வருகின்றனர். மலிவான, நிலையான விருப்பங்களுக்கான தேடல் தொடர்ந்து புதுமைகளைத் தூண்டுகிறது. மேலும், உலகெங்கிலும் உள்ள கல்வி நிறுவனங்களும் நிறுவனங்களும் பேட்டரி செயல்திறனை மேம்படுத்தவும், திறனை அதிகரிக்கவும், சார்ஜிங் வேகத்தை துரிதப்படுத்தவும், உற்பத்தி செலவுகளைக் குறைக்கவும் விடாமுயற்சியுடன் செயல்படுகின்றன [1].
லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளை மேம்படுத்துவதற்கான முயற்சிகள் மின்சார வாகனங்களுக்கு அப்பால் நீண்டுள்ளன. இந்த பேட்டரிகள் கட்டம்-நிலை மின்சார சேமிப்பில் பயன்பாடுகளைக் கண்டறிந்து, சூரிய மற்றும் காற்றாலை போன்ற இடைப்பட்ட புதுப்பிக்கத்தக்க மின் மூலங்களை சிறப்பாக ஒருங்கிணைக்க அனுமதிக்கின்றன. கட்ட சேமிப்பிற்காக லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி அமைப்புகளின் நிலைத்தன்மை மற்றும் நம்பகத்தன்மை கணிசமாக மேம்படுத்தப்படுகின்றன [1].
சமீபத்திய திருப்புமுனையாக, லாரன்ஸ் பெர்க்லி தேசிய ஆய்வகத்தின் விஞ்ஞானிகள் HOS-PFM எனப்படும் கடத்தும் பாலிமர் பூச்சு ஒன்றை உருவாக்கியுள்ளனர். இந்த பூச்சு மின்சார வாகனங்களுக்கு நீண்ட காலம் நீடிக்கும், அதிக சக்திவாய்ந்த லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளை செயல்படுத்துகிறது. HOS-PFM ஒரே நேரத்தில் எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் அயனிகள் இரண்டையும் கடத்துகிறது, பேட்டரி நிலைத்தன்மை, சார்ஜ்/வெளியேற்ற விகிதங்கள் மற்றும் ஒட்டுமொத்த ஆயுட்காலம் ஆகியவற்றை மேம்படுத்துகிறது. இது ஒரு பிசின் பொருளாகவும் செயல்படுகிறது, இது லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் சராசரி ஆயுட்காலத்தை 10 முதல் 15 ஆண்டுகள் வரை நீட்டிக்கும். மேலும், சிலிக்கான் மற்றும் அலுமினிய மின்முனைகளில் பயன்படுத்தப்படும்போது பூச்சு விதிவிலக்கான செயல்திறனைக் காட்டியுள்ளது, அவற்றின் சிதைவைக் குறைத்து, பல சுழற்சிகளில் அதிக பேட்டரி திறனைப் பராமரிக்கிறது. இந்த கண்டுபிடிப்புகள் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் ஆற்றல் அடர்த்தியை கணிசமாக அதிகரிக்கும் என்ற உறுதிமொழியைக் கொண்டுள்ளன, இதனால் அவை மின்சார வாகனங்களுக்கு மிகவும் மலிவு மற்றும் அணுகக்கூடியதாக மாறும் [3].
உலகம் பசுமை இல்ல வாயு வெளியேற்றத்தைக் குறைத்து நிலையான எதிர்காலத்தை நோக்கிச் செல்ல பாடுபடும் வேளையில், லித்தியம்-அயன் பேட்டரி தொழில்நுட்பத்தில் முன்னேற்றங்கள் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. தொடர்ச்சியான ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டு முயற்சிகள் தொழில்துறையை முன்னோக்கி செலுத்தி, மிகவும் திறமையான, மலிவு மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த பேட்டரி தீர்வுகளுக்கு நம்மை நெருக்கமாகக் கொண்டு வருகின்றன. திட-நிலை பேட்டரிகள், மாற்று வேதியியல் மற்றும் HOS-PFM போன்ற பூச்சுகளில் ஏற்பட்ட முன்னேற்றங்களுடன், மின்சார வாகனங்கள் மற்றும் கட்டம்-நிலை ஆற்றல் சேமிப்பை பரவலாக ஏற்றுக்கொள்வதற்கான சாத்தியக்கூறுகள் பெருகிய முறையில் சாத்தியமாகின்றன.
இடுகை நேரம்: ஜூலை-25-2023
