विद्युतीय सवारीका लागि लिथियम ब्याट्री (EVs): सिलिका न्यानो पार्टिकल्सको कोटिंग्स भएका सेपरेटरहरूले सुरक्षा बढाउँछन्  

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:  

1. मन्थिराम, ए। लिथियम-आयन ब्याट्री क्याथोड रसायन विज्ञानमा प्रतिबिम्ब। Nat Commun 11, 1550 (2020)। https://doi.org/10.1038/s41467-020-15355-0  

2. 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  

***