മൂന്ന് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കൽ സാങ്കേതികവിദ്യകളെക്കുറിച്ച് കൂടുതലറിയുക

ഡോ. ഷാങ് ഇനിപ്പറയുന്ന മൂന്ന് തെർമൽ ബാറ്ററി സാങ്കേതികവിദ്യകൾ വിവരിച്ചു, അവയിൽ മിക്കതും ഇപ്പോഴും ലബോറട്ടറിയിലാണ്. വാണിജ്യ ഉൽപ്പാദനത്തിന് ഇനിയും ഒരുപാട് ദൂരം പോകാനുണ്ടെങ്കിലും, മൊബൈൽ ഇലക്ട്രോണിക് ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികസനം ബാറ്ററികളുടെ വില വർദ്ധിപ്പിക്കുമെന്ന് ഞങ്ങൾ വിശ്വസിക്കുന്നു, ഇത് സാങ്കേതികവും വാണിജ്യപരവുമായ തടസ്സങ്ങളെ ത്വരിതപ്പെടുത്തും.

മൊബൈൽ ഫോണുകൾ, ടാബ്‌ലെറ്റുകൾ, ധരിക്കാവുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവയെല്ലാം കുതിച്ചുയരുന്നു, പക്ഷേ ബാറ്ററി അവരുടെ തടസ്സങ്ങളിലൊന്നാണ്. മിക്ക പുതിയ സ്മാർട്ട്‌ഫോൺ ഉപയോക്താക്കളും ബാറ്ററി ലൈഫിൽ നിരാശരാണ്. പണ്ട് 4 മുതൽ 7 ദിവസം വരെ മൊബൈൽ ഫോൺ ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന ഇവർ ഇപ്പോൾ എല്ലാ ദിവസവും ചാർജ് ചെയ്യണം.

ലിഥിയം ബാറ്ററികൾ ഏറ്റവും മുഖ്യധാരയാണ്, സ്പോൺസർമാർക്കും വ്യവസായരംഗത്തുള്ളവർക്കും പ്രിയങ്കരമാണ്, എന്നാൽ ദീർഘകാലാടിസ്ഥാനത്തിൽ, അവയുടെ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത ഇരട്ടിയാക്കാൻ അവ മതിയാകില്ല. സ്‌മാർട്ട് ഫോണുകളിൽ ആളുകൾ കൂടുതൽ സമയം ഓൺലൈനിൽ ചെലവഴിക്കുന്നു, വേഗതയേറിയതും പിന്തുണയുള്ള ചിപ്പുകളും വേഗമേറിയതായിരിക്കണം. അതേ സമയം, എല്ലാ ഊർജ്ജ സംരക്ഷണ നടപടികളിലും മെച്ചപ്പെടുത്തലുകൾ ഉണ്ടായിട്ടും, സ്ക്രീനുകൾ വലുതാകുകയും ഊർജ്ജ ചെലവ് വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സ്‌മാർട്ട്‌ഫോണുകൾക്കായി ഒരാഴ്ചത്തെ റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ബാറ്ററികൾ മതിയാകില്ലെന്ന് ചൈനീസ് അക്കാദമി ഓഫ് സയൻസസിലെ അന്താരാഷ്‌ട്ര ബാറ്ററി വിദഗ്ധൻ ഡോ. ഷാങ് യുഗാങ് പറഞ്ഞു.

ബാറ്ററിയുടെ ഗുണനിലവാരം അളക്കുന്നതിനുള്ള പ്രധാന സൂചകങ്ങളിലൊന്നാണ് ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത, ഭാരം കുറഞ്ഞതും ചെറുതുമായ ബാറ്ററികളിൽ കൂടുതൽ കൂടുതൽ ഊർജ്ജം സംഭരിക്കുക എന്നതാണ് ഇതിന്റെ തന്ത്രം. ഉദാഹരണത്തിന്, BYD-യുടെ ലിഥിയം ബാറ്ററികൾ, ഭാരവും വോളിയവും കണക്കാക്കി, നിലവിൽ യഥാക്രമം 100-125 വാട്ട്-മണിക്കൂർ/കിലോയും 240-300 വാട്ട്-മണിക്കൂറും/ലിറ്ററും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ടെസ്‌ല മോഡൽ എസ് ഇലക്‌ട്രിക് കാറിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന പാനസോണിക് ലാപ്‌ടോപ്പ് ബാറ്ററിക്ക് ഒരു കിലോഗ്രാമിന് 170 വാട്ട് മണിക്കൂർ ഊർജ സാന്ദ്രതയുണ്ട്. ഞങ്ങളുടെ മുൻ റിപ്പോർട്ടിൽ, ലിഥിയം ബാറ്ററികളുടെ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത 30%-ൽ കൂടുതൽ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് അമേരിക്കൻ കമ്പനിയായ എനിവേറ്റ് കാഥോഡ് ഡാറ്റ മെച്ചപ്പെടുത്തി.

ബാറ്ററികളുടെ ഊർജ്ജസാന്ദ്രത ക്രമാതീതമായി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന്, നിങ്ങൾ അടുത്ത തലമുറ ബാറ്ററി സാങ്കേതികവിദ്യയെ ആശ്രയിക്കണം. Zhang Yuegang ഇനിപ്പറയുന്ന മൂന്ന് തെർമൽ ബാറ്ററി സാങ്കേതികവിദ്യകൾ ഞങ്ങളെ പരിചയപ്പെടുത്തി, അവയിൽ മിക്കതും ഇപ്പോഴും ലബോറട്ടറിയിലാണ്. വാണിജ്യ ഉൽപ്പാദനത്തിന് ഇനിയും ഒരുപാട് ദൂരം പോകാനുണ്ടെങ്കിലും, മൊബൈൽ ഇലക്ട്രോണിക് ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികസനം ബാറ്ററികളുടെ വില വർദ്ധിപ്പിക്കുമെന്ന് ഞങ്ങൾ വിശ്വസിക്കുന്നു, ഇത് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെയും ബിസിനസ്സിന്റെയും തടസ്സം ത്വരിതപ്പെടുത്തും.

ലിഥിയം സൾഫർ ബാറ്ററി

സൾഫർ പോസിറ്റീവ് ഇലക്‌ട്രോഡും മെറ്റൽ ലിഥിയം നെഗറ്റീവ് ഇലക്‌ട്രോഡും ഉള്ള ഒരു ലിഥിയം ബാറ്ററിയാണ് ലിഥിയം-സൾഫർ ബാറ്ററി. ഇതിന്റെ സൈദ്ധാന്തിക ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത ലിഥിയം ബാറ്ററികളേക്കാൾ 5 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്, ഇത് ഇപ്പോഴും വികസനത്തിന്റെ പ്രാരംഭ ഘട്ടത്തിലാണ്.

നിലവിൽ, ലിഥിയം-സൾഫർ ബാറ്ററികൾ പുതിയ തലമുറ ലിഥിയം ബാറ്ററികളാണ്, അവ ലബോറട്ടറി ഗവേഷണത്തിലും വിവിധ പ്രാഥമിക ഫണ്ടുകളിലും പ്രവേശിച്ചു, കൂടാതെ നല്ല വാണിജ്യ സാധ്യതകളുമുണ്ട്.

എന്നിരുന്നാലും, ലിഥിയം-സൾഫർ ബാറ്ററികൾ ചില സാങ്കേതിക വെല്ലുവിളികളും അഭിമുഖീകരിക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് ബാറ്ററിയുടെ നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് ഡാറ്റയുടെ രാസ ഗുണങ്ങളും ബാറ്ററി സുരക്ഷയുടെ പ്രധാന പരീക്ഷണമായ ലിഥിയം ലോഹത്തിന്റെ അസ്ഥിരതയും. കൂടാതെ, സ്ഥിരത, സൂത്രവാക്യം, സാങ്കേതികവിദ്യ തുടങ്ങിയ നിരവധി വശങ്ങൾ അജ്ഞാതമായ വെല്ലുവിളികൾ നേരിടുന്നു.

നിലവിൽ, യുകെയിലും യുഎസിലും, ഒന്നിലധികം സ്ഥാപനങ്ങൾ ലിഥിയം-സൾഫർ ബാറ്ററികൾ പഠിക്കുന്നു, ചില കമ്പനികൾ ഈ വർഷം അത്തരം ബാറ്ററികൾ പുറത്തിറക്കുമെന്ന് പ്രസ്താവിച്ചു. തന്റെ ബെർക്ക്‌ലി ലബോറട്ടറിയിൽ, ലിഥിയം-സൾഫർ ബാറ്ററികളെക്കുറിച്ചും അദ്ദേഹം പഠിക്കുന്നു. കൂടുതൽ ആവശ്യപ്പെടുന്ന ഒരു ടെസ്റ്റ് പരിതസ്ഥിതിയിൽ, 3,000-ലധികം സൈക്കിളുകൾക്ക് ശേഷം, തൃപ്തികരമായ ഫലങ്ങൾ ലഭിച്ചു.

ലിഥിയം എയർ ബാറ്ററി

ലിഥിയം-എയർ ബാറ്ററി എന്നത് ഒരു ബാറ്ററിയാണ്, അതിൽ ലിഥിയം പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡും വായുവിലെ ഓക്സിജൻ നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡും ആണ്. ഒരു ലിഥിയം ആനോഡിന്റെ സൈദ്ധാന്തിക ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത ലിഥിയം ബാറ്ററിയുടെ ഏതാണ്ട് 10 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്, കാരണം പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റൽ ലിഥിയം വളരെ ഭാരം കുറഞ്ഞതാണ്, കൂടാതെ സജീവമായ പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയൽ ഓക്സിജൻ സ്വാഭാവിക പരിതസ്ഥിതിയിൽ നിലനിൽക്കുന്നതിനാൽ ബാറ്ററിയിൽ സംഭരിക്കപ്പെടുന്നില്ല.

ലൈ-എയർ ബാറ്ററികൾ കൂടുതൽ സാങ്കേതിക വെല്ലുവിളികൾ നേരിടുന്നു. മെറ്റാലിക് ലിഥിയം സുരക്ഷിതമായി സൂക്ഷിക്കുന്നതിനു പുറമേ, ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനം വഴി രൂപം കൊള്ളുന്ന ലിഥിയം ഓക്സൈഡ് വളരെ സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്, കൂടാതെ ഒരു കാറ്റലിസ്റ്റിന്റെ സഹായത്തോടെ മാത്രമേ പ്രതികരണം പൂർത്തിയാക്കാനും കുറയ്ക്കാനും കഴിയൂ. കൂടാതെ, ബാറ്ററി സൈക്കിളുകളുടെ പ്രശ്നം പരിഹരിച്ചിട്ടില്ല.

ലിഥിയം-സൾഫർ ബാറ്ററികളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ലിഥിയം-എയർ ബാറ്ററികളെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം ഇപ്പോഴും പ്രാരംഭ ഘട്ടത്തിലാണ്, ഒരു കമ്പനിയും അവ വാണിജ്യപരമായ വികസനത്തിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ല.

മഗ്നീഷ്യം ബാറ്ററി

മഗ്നീഷ്യം നെഗറ്റീവ് ഇലക്‌ട്രോഡും ഒരു നിശ്ചിത ലോഹമോ നോൺ-മെറ്റൽ ഓക്‌സൈഡോ പോസിറ്റീവ് ഇലക്‌ട്രോഡും ഉള്ള ഒരു പ്രാഥമിക ബാറ്ററിയാണ് മഗ്നീഷ്യം ബാറ്ററി. ലിഥിയം ബാറ്ററികളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, മഗ്നീഷ്യം അയോൺ ബാറ്ററികൾക്ക് മികച്ച സ്ഥിരതയും ദൈർഘ്യമേറിയ സേവന ജീവിതവുമുണ്ട്. മഗ്നീഷ്യം ഒരു ഡൈവാലന്റ് മൂലകമായതിനാൽ, അതിന്റെ ഗുണനിലവാരം കൂടുതലാണ്