විදුළි වාහන (EVs) සඳහා ලිතියම්-අයන බැටරි, බෙදුම්කරුවන්ගේ අධික උනුසුම් වීම, කෙටි පරිපථ සහ අඩු කාර්යක්ෂමතාව හේතුවෙන් ආරක්ෂාව සහ ස්ථායීතා ගැටළු වලට මුහුණ දෙයි. මෙම අඩුපාඩු අවම කිරීමේ අරමුණින්, පර්යේෂකයන් බද්ධ බහුඅවයවීකරණ තාක්‍ෂණයක් භාවිතා කළ අතර තාප ස්ථායී සහ කල් පවතින නව්‍ය සිලිකා නැනෝ අංශු ස්ථර බෙදුම්කරුවන් නිපදවන ලදී. මෙම බෙදුම්කරුවන් සහිත බැටරි ආරක්ෂිත වන අතර වැඩිදියුණු කළ කාර්ය සාධනයක් පෙන්නුම් කරයි. මෙම සංවර්ධනය ප්‍රවාහන ක්ෂේත්‍රයේ කාබන්ඩයොක්සයිඩ් කිරීමට EV භාවිතා කිරීමට දායක විය හැක.
නැවත ආරෝපණය කළ හැකි ලිතියම්-අයන බැටරි (හෝ Li-ion බැටරි හෝ LIBs) පසුගිය දශක තුන තුළ අතිශයින් ජනප්රිය සහ සර්වසම්පූර්ණ වී ඇත. අධික ශක්ති ඝනත්වය, අඩු බර සහ නැවත ආරෝපණය කිරීමේ හැකියාව හේතුවෙන්, මේවා ජංගම දුරකථන, ලැප්ටොප්, ශ්‍රව්‍ය දෘශ්‍ය උපාංග, බලශක්ති ගබඩා කිරීම සහ විදුලි මෝටර් වාහන (EV) වල බහුලව භාවිතා වන අතර එදිනෙදා ජීවිතයේ අනිවාර්ය අංගයක් බවට පත්ව ඇත. LIBs පරිසර හිතකාමී, පිරිසිදු බලශක්ති ගබඩා කිරීම සහ දායක වේ decarbonising ආර්ථිකය.
කෙසේ වෙතත්, ලිතියම්-අයන බැටරි විදුළි වාහන (EVs) සහ බලශක්ති ගබඩා පද්ධති සඳහා ප්‍රධාන වශයෙන් පොලිඔලේෆින් බෙදුම්කරුවන් අධික ලෙස රත් වීම හේතුවෙන් ආරක්ෂිත අවදානමකට මුහුණ දෙයි. බෙදුම්කරුවන් කැතෝඩ සහ ඇනෝඩය අතර සෘජු සම්බන්ධතා වළක්වයි, නමුත් අධික උනුසුම් වීම හේතුවෙන් උෂ්ණත්වය 160 ° C දක්වා වැඩි වූ විට ඒවා දිය වේ. එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, ඇනෝඩය සහ කැතෝඩය ලි ඩෙන්ඩ්‍රයිට් සෑදීම හරහා සෘජුව සම්බන්ධ විය හැක, එබැවින් අභ්‍යන්තර කෙටි පරිපථ සහ ඉලෙක්ට්‍රෝලය ප්‍රමාණවත් ලෙස අවශෝෂණය නොවීම සහ කාර්යක්ෂමතාව අඩු වේ.
මෙම අඩුපාඩුව සමඟ කටයුතු කිරීමට උත්සාහ කර ඇත. සෙරමික් ආලේපනයක් යෙදීම ගැන සිතා බැලූ නමුත් එය බෙදුම්කරුවන්ගේ ඝණකම වැඩි වීම සහ ඇලවීම අඩු වීම නිසා නුසුදුසු විය.
මෑත අධ්යයනයක දී, පර්යේෂකයන් Incheon ජාතික විශ්ව විද්යාලය සිලිකන් ඩයොක්සයිඩ් (SiO) ඒකාකාර ස්ථරයක් සවි කිරීම සඳහා බද්ධ බහුඅවයවීකරණ තාක්ෂණය භාවිතා කළහ.2) නැනෝ අංශු සිට පොලිප්‍රොපිලීන් (PP) බෙදුම්කරුවන්ට. මෙම බෙදුම්කරුවන් SiO ආලේපනයකින් වෙනස් කරන ලදී2 200 nm ඝනකම වැඩි තාප ප්‍රතිරෝධී වන අතර බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ හැකියාව පවත්වා ගනිමින් ඩෙන්ඩ්‍රයිට් සෑදීම මර්දනය කරයි. මෙයින් ඇඟවෙන්නේ Li-ion බැටරිවල පොලිප්‍රොපිලීන් පාදක බෙදුම්කරු (PPS) අභ්‍යන්තර කෙටි පරිපථ අවම කිරීමට සහ බැටරිය ආරක්ෂිත සහ කාර්යක්ෂම කිරීමට වැඩිදියුණු කළ හැකි බවයි.
මෙම සංවර්ධනය විදුළි වාහන (EVs) සහ බලශක්ති ගබඩා පද්ධතිවල LIB සඳහා අදාළ වන අතර පොරොන්දු වේ. වාණිජකරණය වූ පසු, වඩා හොඳ ආරක්ෂාවක් සහ කාර්යක්ෂමතාවයක් සහිත වැඩිදියුණු කරන ලද LIBs පරිසර හිතකාමී විදුලි වාහන ලබා ගැනීමට උපකාරී වේ.
***
යොමුව:
- මන්තිරම්, A. ලිතියම්-අයන බැටරි කැතෝඩ රසායනය පිළිබඳ පරාවර්තනයක්. Nat Commun 11, 1550 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-15355-0
- පාක් ජේ., Et al 2024. Li-metal බැටරි සඳහා මතුපිට බහු-ක්‍රියාකාරීත්ව උපාය මාර්ගයක් මගින් Ultra-thin SiO2 නැනෝ අංශු ස්ථර බෙදුම්කරුවන්: ඉහළ වැඩිදියුණු කළ Li-dendrite ප්‍රතිරෝධය සහ තාප ගුණ. බලශක්ති ගබඩා ද්රව්ය. වෙළුම 65, පෙබරවාරි 2024, 103135. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ensm.2023.103135
***
