બેટરી વૃદ્ધત્વનું રહસ્ય

બેટરી રેન્જ હંમેશા સંશોધકો માટે ચિંતાનો વિષય રહી છે, કારણ કે બેટરી ગમે તેટલી મોટી હોય, તેને ઘણી વખત ચાર્જ ન કરવાનો કોઈ અર્થ નથી. આપણે બધા જાણીએ છીએ કે લિથિયમ બેટરી ઉપયોગ દરમિયાન ક્ષમતા ઘટાડશે, પરંતુ તેનું કારણ કોઈ જાણતું નથી. તાજેતરમાં, યુએસ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જીએ બેટરી વૃદ્ધત્વનું કારણ શોધ્યું: નેનો-સ્કેલ ક્રિસ્ટલ્સ.

સંશોધકોએ આધુનિક બેટરીની કેથોડ સામગ્રીઓ અને કેથોડ સામગ્રીનો કાળજીપૂર્વક અભ્યાસ કર્યો છે, અને જાણવા મળ્યું છે કે આ સામગ્રીઓ ઉપયોગ દરમિયાન સીધી કાટ લાગશે, પરંતુ કાટ લાગવાની પદ્ધતિ હજુ અસ્પષ્ટ છે. બ્રુકહેવન નેશનલ લેબોરેટરી ટીમે ટ્રાન્સમિશન ઈલેક્ટ્રોન માઈક્રોસ્કોપ હેઠળ ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા નિકલ-ઓક્સિજન કેથોડ્સનો અભ્યાસ કર્યો અને પુનરાવર્તિત ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ દરમિયાન તેમના ફેરફારો નોંધ્યા.

તમે જેટલો વધુ ઉપયોગ કરો છો, તેટલો ઓછો ઉપયોગ કરશો

પ્રયોગોએ દર્શાવ્યું છે કે જ્યારે લિથિયમ આયનો હકારાત્મક અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે તેઓ આયન ચેનલમાં અટવાઇ જાય છે અને નિકલ ઓક્સાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને નાના સ્ફટિકો બનાવે છે. આ સ્ફટિકો બેટરીની આંતરિક રચનાને બદલી નાખશે જેથી કરીને અન્ય આયનો અસરકારક રીતે પ્રતિક્રિયા ન કરી શકે, જેનાથી બેટરીની ઉપયોગી ક્ષમતામાં ઘટાડો થશે. આશ્ચર્યજનક રીતે, આ નબળાઇ રેન્ડમ છે, નિયમિત નથી.

લિથિયમ બેટરીઓ અપૂર્ણ છે તેનું કારણ એ છે કે તેના ઘટકો અપૂર્ણ છે. એનોડ અને કેથોડની રચના પર આપણે કેવી રીતે ધ્યાન આપીએ છીએ તે મહત્વનું નથી, ત્યાં સ્ફટિકને થોડું નુકસાન થશે. ઉકળતા પાણીની જેમ, અસમાન સપાટી ગરમ પાણીને ફીણ થવાની શક્યતા વધારે છે. એવું માનવામાં આવે છે કે જ્યારે બેટરી ડેટામાં ગેપ હશે, ત્યારે નેનોક્રિસ્ટલ્સ દેખાશે.

તમે જેટલો વધુ ઉપયોગ કરો છો, તેટલો ઓછો ઉપયોગ કરશો

ડાબું તીર: લિથિયમ આયન ચેનલ; જમણી બાજુ પરમાણુ નુકશાન સ્તર છે

યુએસ એનર્જી એજન્સીએ બેટરીની ક્ષમતા પર ચાર્જિંગ ઝડપની અસર પર બીજો અભ્યાસ પણ શરૂ કર્યો. તેઓએ જોયું કે આધુનિક બેટરીઓ નાની અને નાની થઈ રહી છે, જે બદલામાં તેમની આયુષ્ય ઘટાડે છે. બેટરી જેટલી મોટી અને તેટલી ઝડપથી ચાર્જ થાય છે, નેનોક્રિસ્ટલ નિર્માણનો દર ધીમો.

તો, આપણે નેનોક્રિસ્ટલ્સના દેખાવને કેવી રીતે રોકી શકીએ? ઓછામાં ઓછું તેને ધીમું થવા દો. એક સૈદ્ધાંતિક ઉકેલ છે. સંશોધકોએ શોધી કાઢ્યું કે પરમાણુ ડિપોઝિશનનો ઉપયોગ કરીને, તેઓ બેટરી ડેટામાંના અંતરને ભરી શકે છે, જે ઓછામાં ઓછા નેનોક્રિસ્ટલ્સના વિકાસને ધીમું કરી શકે છે. આનાથી પીડા ઓછી થાય છે, પરંતુ ઓછામાં ઓછી ક્ષમતાને બલિદાન આપ્યા વિના બેટરીને સંકોચવા દે છે. અલબત્ત, સંશોધકો સ્ફટિકોને તોડવા અને જૂની બેટરીને ફરીથી બનાવવાની રીતોનો પણ અભ્યાસ કરી રહ્યા છે.

આ સંશોધન નવી બેટરીની ક્ષમતા કરતાં વધુ મૂલ્યવાન હોઈ શકે છે. હાર્ડવેર માટે, ઉત્પાદનનું જીવન ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગની સંખ્યા પર આધારિત છે. હવે, કારણ કે ઘણા હાર્ડવેર દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતી પાવર સિસ્ટમ બંધ કરી શકાતી નથી, આ સંશોધન અમને સત્તાના ગુલામ બનવાનું રોકવામાં મદદ કરી શકે છે.
此 原文 有关 有关 更多 信息 要 查看 其他 翻译 信息 输入