ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ, ਲਾਗਤ ਜਾਂ ਸੁਰੱਖਿਆ ਦੇ ਵਿਚਾਰਾਂ ਦੇ ਬਾਵਜੂਦ, ਆਲ-ਸੋਲਿਡ-ਸਟੇਟ ਰੀਚਾਰਜਯੋਗ ਬੈਟਰੀਆਂ ਜੈਵਿਕ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਬਦਲਣ ਲਈ ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਵਿਕਲਪ ਹਨ ਅਤੇ ਅੰਤ ਵਿੱਚ ਨਵੇਂ ਊਰਜਾ ਵਾਹਨਾਂ ਦੇ ਰਾਹ ਨੂੰ ਮਹਿਸੂਸ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ।
ਕੈਥੋਡ ਸਮੱਗਰੀ ਜਿਵੇਂ ਕਿ LiCoO2, LiMn2O4 ਅਤੇ LiFePO4 ਦੇ ਖੋਜੀ ਹੋਣ ਦੇ ਨਾਤੇ, Goodenough ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂਅਤੇ ਸੱਚਮੁੱਚ "ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਦਾ ਪਿਤਾ" ਹੈ।
NatureElectronics ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਤਾਜ਼ਾ ਲੇਖ ਵਿੱਚ, ਜੌਨ ਬੀ. ਗੁਡਨਫ, ਜੋ ਕਿ 96 ਸਾਲ ਦਾ ਹੈ, ਰੀਚਾਰਜ ਹੋਣ ਯੋਗ ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀ ਦੀ ਕਾਢ ਦੇ ਇਤਿਹਾਸ ਦੀ ਸਮੀਖਿਆ ਕਰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਅੱਗੇ ਦਾ ਰਸਤਾ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ।
1970 ਦੇ ਦਹਾਕੇ ਵਿਚ, ਸੰਯੁਕਤ ਰਾਜ ਅਮਰੀਕਾ ਵਿਚ ਤੇਲ ਸੰਕਟ ਪੈਦਾ ਹੋਇਆ ਸੀ।ਤੇਲ ਦੀ ਦਰਾਮਦ 'ਤੇ ਆਪਣੀ ਜ਼ਿਆਦਾ ਨਿਰਭਰਤਾ ਨੂੰ ਮਹਿਸੂਸ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਸਰਕਾਰ ਨੇ ਸੂਰਜੀ ਅਤੇ ਪੌਣ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਵਿਕਸਤ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਵੱਡਾ ਯਤਨ ਸ਼ੁਰੂ ਕੀਤਾ।ਸੂਰਜੀ ਅਤੇ ਪੌਣ ਊਰਜਾ ਦੇ ਰੁਕ-ਰੁਕ ਕੇ ਕੁਦਰਤ ਦੇ ਕਾਰਨ,ਰੀਚਾਰਜ ਹੋਣ ਯੋਗ ਬੈਟਰੀਆਂਆਖਰਕਾਰ ਇਹਨਾਂ ਨਵਿਆਉਣਯੋਗ ਅਤੇ ਸਾਫ਼ ਊਰਜਾ ਸਰੋਤਾਂ ਨੂੰ ਸਟੋਰ ਕਰਨ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦਾ ਸੀ।
ਰਿਵਰਸੀਬਲ ਚਾਰਜਿੰਗ ਅਤੇ ਡਿਸਚਾਰਜਿੰਗ ਦੀ ਕੁੰਜੀ ਰਸਾਇਣਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੀ ਉਲਟੀਯੋਗਤਾ ਹੈ!
ਉਸ ਸਮੇਂ, ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਗੈਰ-ਰੀਚਾਰਜਯੋਗ ਬੈਟਰੀਆਂ ਲਿਥੀਅਮ ਨੈਗੇਟਿਵ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਅਤੇ ਜੈਵਿਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੀਆਂ ਸਨ।ਰੀਚਾਰਜਯੋਗ ਬੈਟਰੀਆਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ, ਹਰ ਕਿਸੇ ਨੇ ਲਿਥੀਅਮ ਆਇਨਾਂ ਨੂੰ ਲੇਅਰਡ ਟ੍ਰਾਂਜਿਸ਼ਨ ਮੈਟਲ ਸਲਫਾਈਡ ਕੈਥੋਡਾਂ ਵਿੱਚ ਉਲਟਾਉਣ ਯੋਗ ਏਮਬੈਡਿੰਗ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰਨਾ ਸ਼ੁਰੂ ਕਰ ਦਿੱਤਾ।ExxonMobil ਦੇ ਸਟੈਨਲੀ ਵਿਟਿੰਘਮ ਨੇ ਖੋਜ ਕੀਤੀ ਕਿ ਪਰਤਵੀਂ ਚਾਰਜਿੰਗ ਅਤੇ ਡਿਸਚਾਰਜਿੰਗ ਨੂੰ ਕੈਥੋਡ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਲੇਅਰਡ TiS2 ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਇੰਟਰਕੈਲੇਸ਼ਨ ਕੈਮਿਸਟਰੀ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਡਿਸਚਾਰਜ ਉਤਪਾਦ LiTiS2 ਹੈ।
1976 ਵਿੱਚ ਵਿਟਿੰਘਮ ਦੁਆਰਾ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਇਸ ਸੈੱਲ ਨੇ ਚੰਗੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ।ਹਾਲਾਂਕਿ, ਚਾਰਜਿੰਗ ਅਤੇ ਡਿਸਚਾਰਜਿੰਗ ਦੇ ਕਈ ਵਾਰ ਦੁਹਰਾਏ ਜਾਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਸੈੱਲ ਦੇ ਅੰਦਰ ਲਿਥੀਅਮ ਡੈਂਡਰਾਈਟਸ ਬਣ ਗਏ, ਜੋ ਕਿ ਨੈਗੇਟਿਵ ਤੋਂ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਤੱਕ ਵਧਦੇ ਗਏ, ਇੱਕ ਸ਼ਾਰਟ ਸਰਕਟ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ ਜੋ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਨੂੰ ਅੱਗ ਲਗਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਇਹ ਕੋਸ਼ਿਸ਼, ਦੁਬਾਰਾ, ਅਸਫਲਤਾ ਵਿੱਚ ਖਤਮ ਹੋਈ!
ਇਸ ਦੌਰਾਨ, ਗੁਡਨਫ, ਜੋ ਆਕਸਫੋਰਡ ਚਲਾ ਗਿਆ, ਇਹ ਜਾਂਚ ਕਰ ਰਿਹਾ ਸੀ ਕਿ ਢਾਂਚਾ ਬਦਲਣ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਲੇਅਰਡ LiCoO2 ਅਤੇ LiNiO2 ਕੈਥੋਡ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਤੋਂ ਕਿੰਨਾ ਲਿਥੀਅਮ ਡੀ-ਏਮਬੈਡ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਅੰਤ ਵਿੱਚ, ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਕੈਥੋਡ ਸਮੱਗਰੀ ਤੋਂ ਅੱਧੇ ਤੋਂ ਵੱਧ ਲਿਥੀਅਮ ਦੀ ਉਲਟਾਉਣਯੋਗ ਡੀ-ਏਮਬੈਡਿੰਗ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ।
ਇਸ ਖੋਜ ਨੇ ਆਖਰਕਾਰ AsahiKasei ਦੇ ਅਕੀਰਾ ਯੋਸ਼ੀਨੋ ਨੂੰ ਪਹਿਲਾ ਤਿਆਰ ਕਰਨ ਲਈ ਮਾਰਗਦਰਸ਼ਨ ਕੀਤਾਰੀਚਾਰਜ ਹੋਣ ਯੋਗ ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀ: LiCoO2 ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਵਜੋਂ ਅਤੇ ਗ੍ਰਾਫਿਕ ਕਾਰਬਨ ਨੂੰ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਵਜੋਂ।ਇਹ ਬੈਟਰੀ ਸੋਨੀ ਦੇ ਸਭ ਤੋਂ ਪੁਰਾਣੇ ਸੈੱਲ ਫੋਨਾਂ ਵਿੱਚ ਸਫਲਤਾਪੂਰਵਕ ਵਰਤੀ ਗਈ ਸੀ।
ਲਾਗਤ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਅਤੇ ਸੁਰੱਖਿਆ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ।ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਠੋਸ ਦੇ ਨਾਲ ਆਲ-ਸੋਲਿਡ ਰੀਚਾਰਜਯੋਗ ਬੈਟਰੀ ਭਵਿੱਖ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਲਈ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਦਿਸ਼ਾ ਜਾਪਦੀ ਹੈ।
1960 ਦੇ ਦਹਾਕੇ ਦੇ ਸ਼ੁਰੂ ਵਿੱਚ, ਯੂਰਪੀਅਨ ਰਸਾਇਣ ਵਿਗਿਆਨੀਆਂ ਨੇ ਲਿਥਿਅਮ ਆਇਨਾਂ ਨੂੰ ਲੇਅਰਡ ਪਰਿਵਰਤਨ ਮੈਟਲ ਸਲਫਾਈਡ ਸਮੱਗਰੀ ਵਿੱਚ ਉਲਟਾਉਣ ਵਾਲੇ ਏਮਬੈਡਿੰਗ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕੀਤਾ।ਉਸ ਸਮੇਂ, ਰੀਚਾਰਜਯੋਗ ਬੈਟਰੀਆਂ ਲਈ ਮਿਆਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟਸ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਮਜ਼ਬੂਤ ਤੇਜ਼ਾਬੀ ਅਤੇ ਖਾਰੀ ਜਲਮਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਸਨ ਜਿਵੇਂ ਕਿ H2SO4 ਜਾਂ KOH।ਕਿਉਂਕਿ, ਇਹਨਾਂ ਜਲਮਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟਸ ਵਿੱਚ, H+ ਚੰਗੀ ਵਿਭਿੰਨਤਾ ਹੈ।
ਉਸ ਸਮੇਂ, ਸਭ ਤੋਂ ਸਥਿਰ ਰੀਚਾਰਜ ਹੋਣ ਵਾਲੀਆਂ ਬੈਟਰੀਆਂ ਕੈਥੋਡ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਲੇਅਰਡ NiOOH ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਇੱਕ ਮਜ਼ਬੂਤ ਖਾਰੀ ਪਾਣੀ ਵਾਲੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਨਾਲ ਬਣਾਈਆਂ ਗਈਆਂ ਸਨ।h+ ਨੂੰ ਨੀ(OH)2 ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਲੇਅਰਡ NiOOH ਕੈਥੋਡ ਵਿੱਚ ਉਲਟਾ ਏਮਬੇਡ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਸਮੱਸਿਆ ਇਹ ਸੀ ਕਿ ਜਲਮਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਨੇ ਬੈਟਰੀ ਦੀ ਵੋਲਟੇਜ ਨੂੰ ਸੀਮਤ ਕਰ ਦਿੱਤਾ, ਜਿਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਊਰਜਾ ਦੀ ਘਣਤਾ ਘੱਟ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
1967 ਵਿੱਚ, ਫੋਰਡ ਮੋਟਰ ਕੰਪਨੀ ਦੇ ਜੋਸਫ਼ ਕੁਮਰ ਅਤੇ ਨੀਲਵੇਬਰ ਨੇ ਖੋਜ ਕੀਤੀ ਕਿ Na+ 300°C ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਸਿਰੇਮਿਕ ਇਲੈਕਟੋਲਾਈਟਸ ਵਿੱਚ ਚੰਗੀਆਂ ਫੈਲਾਅ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਹਨ।ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਫਿਰ ਇੱਕ Na-S ਰੀਚਾਰਜਯੋਗ ਬੈਟਰੀ ਦੀ ਕਾਢ ਕੱਢੀ: ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਵਜੋਂ ਪਿਘਲਾ ਗਿਆ ਸੋਡੀਅਮ ਅਤੇ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਵਜੋਂ ਕਾਰਬਨ ਬੈਂਡਾਂ ਵਾਲੇ ਪਿਘਲੇ ਹੋਏ ਸਲਫਰ।ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਇੱਕ Na-S ਰੀਚਾਰਜ ਹੋਣ ਯੋਗ ਬੈਟਰੀ ਦੀ ਖੋਜ ਕੀਤੀ: ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਵਜੋਂ ਪਿਘਲੇ ਹੋਏ ਸੋਡੀਅਮ, ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਵਜੋਂ ਇੱਕ ਕਾਰਬਨ ਬੈਂਡ ਵਾਲਾ ਪਿਘਲਾ ਗੰਧਕ, ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਵਜੋਂ ਇੱਕ ਠੋਸ ਵਸਰਾਵਿਕ।ਹਾਲਾਂਕਿ, 300°C ਦੇ ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਤਾਪਮਾਨ ਨੇ ਇਸ ਬੈਟਰੀ ਦਾ ਵਪਾਰੀਕਰਨ ਕਰਨਾ ਅਸੰਭਵ ਹੋ ਗਿਆ।
1986 ਵਿੱਚ, ਗੁੱਡਨਫ ਨੇ NASICON ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਡੈਂਡਰਾਈਟ ਜਨਰੇਸ਼ਨ ਦੇ ਬਿਨਾਂ ਇੱਕ ਆਲ-ਸੋਲਿਡ-ਸਟੇਟ ਰੀਚਾਰਜਯੋਗ ਲਿਥੀਅਮ ਬੈਟਰੀ ਦਾ ਅਹਿਸਾਸ ਕੀਤਾ।ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ, ਆਲ-ਸੋਲਿਡ-ਸਟੇਟ ਰੀਚਾਰਜਯੋਗ ਲਿਥੀਅਮ ਅਤੇ ਸੋਡੀਅਮ ਬੈਟਰੀਆਂ ਜੋ ਕਿ NASICON ਵਰਗੀਆਂ ਸਾਲਿਡ-ਸਟੇਟ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟਾਂ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਹਨ, ਦਾ ਵਪਾਰੀਕਰਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।
2015 ਵਿੱਚ, ਪੋਰਟੋ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਦੀ ਮਾਰੀਆਹੇਲੇਨਾ ਬ੍ਰਾਗਾ ਨੇ ਵੀ ਲਿਥੀਅਮ ਅਤੇ ਸੋਡੀਅਮ ਆਇਨ ਚਾਲਕਤਾ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਇੰਸੂਲੇਟਿੰਗ ਪੋਰਸ ਆਕਸਾਈਡ ਠੋਸ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਦਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਕੀਤਾ ਜੋ ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਜੈਵਿਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟਾਂ ਨਾਲ ਤੁਲਨਾਯੋਗ ਹੈ।
ਸੰਖੇਪ ਰੂਪ ਵਿੱਚ, ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ, ਲਾਗਤ ਜਾਂ ਸੁਰੱਖਿਆ ਦੇ ਵਿਚਾਰਾਂ ਦੀ ਪਰਵਾਹ ਕੀਤੇ ਬਿਨਾਂ, ਆਲ-ਸੋਲਿਡ-ਸਟੇਟ ਰੀਚਾਰਜਯੋਗ ਬੈਟਰੀਆਂ ਜੈਵਿਕ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਬਦਲਣ ਅਤੇ ਅੰਤ ਵਿੱਚ ਨਵੇਂ ਊਰਜਾ ਵਾਹਨਾਂ ਲਈ ਸੜਕ ਦਾ ਅਹਿਸਾਸ ਕਰਨ ਲਈ ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਵਿਕਲਪ ਹਨ!
ਪੋਸਟ ਟਾਈਮ: ਅਗਸਤ-25-2022