विद्युतीय सवारी साधनहरू (EVs) का लागि लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूले सेपरेटरहरू, सर्ट सर्किटहरू र कम दक्षताका कारण सुरक्षा र स्थिरता समस्याहरूको सामना गर्छन्। यी कमजोरीहरूलाई कम गर्ने उद्देश्यका साथ, अन्वेषकहरूले ग्राफ्ट पोलिमराइजेशन प्रविधि प्रयोग गरे र थर्मल रूपमा स्थिर र टिकाउ हुने अभिनव सिलिका न्यानो पार्टिकल स्तरित विभाजकहरू विकास गरे। यी विभाजकहरूसँग ब्याट्रीहरू सुरक्षित छन् र सुधारिएको प्रदर्शन देखाइएको छ। यो विकासले यातायात क्षेत्रलाई कार्बनाइज गर्ने दिशामा EVs लाई अपनाउन योगदान गर्न सक्छ।
रिचार्जेबल लिथियम आयन ब्याटरीहरू (वा ली-आयन ब्याट्रीहरू वा LIBs) पछिल्लो तीन दशकहरूमा अत्यधिक लोकप्रिय र सर्वव्यापी भएका छन्। उच्च ऊर्जा घनत्व, हल्का तौल र रिचार्जेबिलिटीका कारण, यी मोबाइल फोन, ल्यापटप, अडियो-भिजुअल उपकरण, पावर भण्डारण र विद्युतीय मोटर वाहन (EVs) मा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ र दैनिक जीवनको अभिन्न अंग बनिसकेको छ। LIBs पर्यावरण-मैत्री छन्, स्वच्छ ऊर्जा भण्डारण प्रदान गर्दछ र योगदान गर्दछ decarbonising अर्थतन्त्र।
तर, लिथियम-आयन ब्याटरीहरू बिजुलीका सवारी साधनहरू (EVs) र ऊर्जा भण्डारण प्रणालीहरू मुख्यतया पोलीओलेफिन विभाजकहरूको अत्यधिक तताउने कारणले सुरक्षा जोखिमको सामना गर्दछ। विभाजकहरूले क्याथोड र एनोड बीचको सीधा सम्पर्कलाई रोक्छन्, तर तिनीहरू पग्लिन्छन् जब तापमान 160 डिग्री सेल्सियसमा बढ्छ। नतिजाको रूपमा, एनोड र क्याथोड Li dendrites को गठन मार्फत प्रत्यक्ष सम्पर्कमा आउन सक्छ त्यसैले आन्तरिक सर्ट सर्किट र इलेक्ट्रोलाइट्स को अपर्याप्त अवशोषण र कम दक्षता।
यो कमजोरीलाई सम्बोधन गर्ने प्रयास भएको छ । सिरेमिकको कोटिंग लागू गर्ने बारे सोचिएको थियो तर अनुपयुक्त फेला पर्यो किनभने यसले विभाजकको मोटाई बढाउँछ र आसंजन कम गर्छ।
हालैको एक अध्ययनमा, इन्चेन नेशनल युनिभर्सिटीका अन्वेषकहरूले सिलिकन डाइअक्साइड (SiO) को एक समान तह जोड्न ग्राफ्ट पोलिमराइजेशन प्रविधि प्रयोग गरे।2) पोलीप्रोपाइलीन (पीपी) विभाजकहरूमा न्यानो कणहरू। यसरी विभाजकहरू SiO को कोटिंगको साथ परिमार्जन गरियो2 200 एनएम मोटाईको अधिक ताप प्रतिरोधी र ऊर्जा भण्डारण क्षमता कायम राख्दा डेन्ड्राइट गठनलाई दबाइन्छ। यसले सुझाव दिन्छ कि लि-आयन ब्याट्रीहरूको पोलीप्रोपाइलिन-आधारित सेपरेटर (पीपीएस) आन्तरिक सर्ट सर्किटहरू कम गर्न र ब्याट्रीलाई सुरक्षित र प्रभावकारी बनाउन सुधार गर्न सकिन्छ।
यो विकास विद्युतीय सवारी साधन (EVs) र ऊर्जा भण्डारण प्रणालीहरूमा LIBs को लागि प्रासंगिक र आशाजनक छ। एक पटक व्यापारीकरण भएपछि, राम्रो सुरक्षा र दक्षताका साथ सुधारिएको LIBs ले पर्यावरण-मैत्री विद्युतीय सवारीसाधनहरू उठाउन मद्दत गर्न सक्छ।
***
सन्दर्भ:
- मन्थिराम, ए। लिथियम-आयन ब्याट्री क्याथोड रसायन विज्ञानमा प्रतिबिम्ब। Nat Commun 11, 1550 (2020)। https://doi.org/10.1038/s41467-020-15355-0
- पार्क जे, एट अल 2024. Li-metal ब्याट्रीहरूको लागि सतह बहु-कार्यात्मक रणनीतिद्वारा अल्ट्रा-थिन SiO2 न्यानोपार्टिकल लेयर्ड सेपरेटरहरू: अत्यधिक परिष्कृत Li-dendrite प्रतिरोध र थर्मल गुणहरू। ऊर्जा भण्डारण सामग्री। भोल्युम ६५, फेब्रुअरी २०२४, १०३१३५। DOI: https://doi.org/10.1016/j.ensm.2023.103135
***
