چند منٹوں میں %70 نئی پیش رفت چارج کریں۔

لیتھیم بیٹریاں معروف الیکٹرانک مصنوعات ہیں جو اب موبائل فونز، نوٹ بک کمپیوٹرز اور الیکٹرک کاروں میں استعمال ہوتی ہیں۔ لیکن لیتھیم بیٹریاں اپنی لمبی زندگی اور مختصر زندگی کے لیے بھی مشہور ہیں۔ حال ہی میں، سنگاپور کی نانیانگ ٹیکنولوجیکل یونیورسٹی (ننیانگ ٹیکنولوجیکل یونیورسٹی) کی ایک ٹیم نے ایک نئی قسم کا روزہ تیار کیا۔ یہ بیٹری دو منٹ میں 70 فیصد پاور کے ساتھ مکمل چارج ہو سکتی ہے اور اسے 20 سال تک استعمال کیا جا سکتا ہے جو کہ اس وقت کی بیٹری سے 10 گنا زیادہ ہے۔

لتیم بیٹریاں بنیادی طور پر مثبت الیکٹروڈ معلومات (جیسے لتیم کوبالٹ آکسیجن)، الیکٹرولائٹ اور منفی الیکٹروڈ معلومات (جیسے گریفائٹ) پر مشتمل ہوتی ہیں۔ چارجنگ کے عمل کے دوران، لتیم آئن انوڈ کے لتیم کوبالٹ آکسیجن جالی سے تیز ہوتے ہیں اور الیکٹرولائٹ کے ذریعے فلیک گریفائٹ میں سرایت کر جاتے ہیں۔ خارج ہونے کے عمل کے دوران، لیتھیم آئن فلیک گریفائٹ جالی سے نکل جاتے ہیں اور الیکٹرولائٹ کے ذریعے لتیم کوبالٹ آکسیجن میں داخل ہوتے ہیں۔ لیتھیم بیٹریوں کو راکنگ چیئر بیٹریاں بھی کہا جاتا ہے کیونکہ یہ چارجنگ اور ڈسچارج کے دوران مثبت اور منفی الیکٹروڈ کے درمیان آگے پیچھے منتقل ہوتی ہیں۔ حالیہ برسوں میں، سائنسدان نئی قسم کی لتیم بیٹریاں تیار کر رہے ہیں، خاص طور پر بڑی صلاحیت والی لیتھیم سلفر بیٹریاں، لتیم آکسیجن بیٹریاں اور نینو سلکان بیٹریاں، لیکن ان کی افراتفری کی ساخت، زیادہ لاگت اور مختصر سروس لائف کی وجہ سے بہت سے اثرات مرتب ہو رہے ہیں۔ ترقی نہیں دی گئی ہے.

روایتی لتیم بیٹریاں تیزی سے چارج نہیں کی جا سکتیں، بنیادی طور پر گریفائٹ الیکٹروڈ کی حفاظتی خصوصیات کی وجہ سے۔ جب بیٹری کام کر رہی ہوتی ہے، الیکٹروڈ کی سطح پر ایک ٹھوس الیکٹرولائٹ جھلی بنتی ہے، جو لیتھیم آئنوں کے قدموں کو روک دے گی اور ان کی رفتار کو کم کر دے گی۔ اس نئی قسم کی لتیم بیٹری کی مخصوص خصوصیت یہ ہے کہ یہ روایتی گریفائٹ مواد کی بجائے الٹرا لانگ ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ نینو ٹیوب جیل کو کیتھوڈ کے طور پر استعمال کرتی ہے۔ یہ نیا مواد الیکٹرولائٹ جھلی نہیں بناتا، اور لتیم آئنوں کو تیزی سے داخل کیا جا سکتا ہے، اس طرح تیزی سے چارجنگ حاصل ہوتی ہے۔ یک جہتی ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ نانوجیل کی خصوصی ساخت کی وجہ سے، نئی بیٹری نے سروس لائف کے لحاظ سے ایک پیش رفت حاصل کی ہے، جسے دسیوں ہزار بار ری سائیکل کیا جا سکتا ہے۔ ایک دن کی قیمت پر، یہ 20 سال سے زائد عرصے تک استعمال کیا جا سکتا ہے. مزید برآں، اس مطالعے میں استعمال ہونے والی ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ (عام طور پر ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ کے نام سے جانا جاتا ہے) کم قیمت، آسان پروسیسنگ، اچھی ریپیٹ ایبلٹی، زیادہ قابل اعتماد ہے، اور اسے موجودہ ٹیکنالوجی کے ساتھ بغیر کسی رکاوٹ کے جوڑا جا سکتا ہے، اور اس کے صنعتی استعمال کے امکانات بہت وسیع ہیں۔

لیتھیم بیٹریاں 1970 کی دہائی میں سامنے آئیں۔ 1991 میں، سونی نے پہلی تجارتی لتیم بیٹریاں متعارف کروائیں، جس نے صارفین کے الیکٹرانکس میں انقلاب برپا کیا۔ اگرچہ لیتھیم بیٹریاں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی رہی ہیں، لیکن ان کی بیٹری کی زندگی اور سروس لائف نے موثر کامیابیاں حاصل نہیں کیں، جو الیکٹرک گاڑیوں اور دیگر صنعتوں کی تیز رفتار ترقی کو بھی محدود کرتی ہے۔ اس نئی پیش رفت کے بہت سے شعبوں میں وسیع پیمانے پر اثرات مرتب ہو سکتے ہیں۔ موبائل آلات میں، نئی بیٹریاں بعض الیکٹرانک آلات کی لازمی حفاظت کو روک سکتی ہیں۔ الیکٹرک گاڑیوں کی صنعت کو بھی بہت فائدہ ہوگا، نہ صرف اس وجہ سے کہ چارجنگ کے وقت کو چند گھنٹوں سے کم کر کے چند منٹ کیا جا سکتا ہے، بلکہ اس لیے بھی کہ صارفین کو مہنگی بیٹریاں تبدیل کرنے کی ضرورت نہیں پڑے گی (تقریباً 10,000 ڈالر لاگت آئے گی) تاکہ فوائد کو مزید فروغ دیا جا سکے۔ الیکٹرک گاڑیاں.

تاہم، اس وقت، لیتھیم بیٹریوں کی ترقی میں رکاوٹ کا سامنا ہے: اگر آپ صلاحیت کو بڑھانا چاہتے ہیں، تو آپ کو چارجنگ کی رفتار اور سائیکل کی زندگی کی قربانی دینی ہوگی، جس میں اعلیٰ صلاحیت کو برقرار رکھنا مشکل ہے۔ مستقبل میں بیٹریوں کو تبدیل کرنے کے لیے ایک طرف تو ٹھوس اور نیم ٹھوس الیکٹرولائٹس جیسی حفاظتی خصوصیات پر تحقیق کو آگے بڑھانا ضروری ہے تو دوسری طرف بڑی صلاحیت کی تحقیق اور ترقی کو تیز کرنا بھی ضروری ہے۔ لتیم بیٹریوں کی توانائی کی کثافت میں ایک پیش رفت حاصل کرنے کے لیے کیتھوڈ ڈیٹا۔ خلاصہ یہ کہ بیٹری کے مثبت اور منفی الیکٹروڈز اور الیکٹرولائٹ ڈیٹا کو فارم اور صلاحیت کے لحاظ سے زیادہ ترقی کرنے کے لیے مل کر کام کرنا چاہیے۔