ਕਾਰਬਨ ਦੇ ਨਿਕਾਸ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਦੀ ਫੌਰੀ ਲੋੜ ਬਿਜਲੀ ਦੇ ਆਵਾਜਾਈ ਵੱਲ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਅੱਗੇ ਵਧ ਰਹੀ ਹੈ ਅਤੇ ਗਰਿੱਡ 'ਤੇ ਸੂਰਜੀ ਅਤੇ ਪੌਣ ਊਰਜਾ ਦੀ ਤਾਇਨਾਤੀ ਦਾ ਵਿਸਥਾਰ ਕਰ ਰਹੀ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਇਹ ਰੁਝਾਨ ਉਮੀਦ ਅਨੁਸਾਰ ਵਧਦੇ ਹਨ, ਤਾਂ ਬਿਜਲਈ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਸਟੋਰ ਕਰਨ ਦੇ ਬਿਹਤਰ ਤਰੀਕਿਆਂ ਦੀ ਲੋੜ ਹੋਰ ਤੇਜ਼ ਹੋ ਜਾਵੇਗੀ।
ਐਸਥਰ ਅਤੇ ਹੈਰੋਲਡ ਈ. ਐਡਗਰਟਨ ਵਿਖੇ ਸਮੱਗਰੀ ਵਿਗਿਆਨ ਅਤੇ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਦੀ ਇੱਕ ਐਸੋਸੀਏਟ ਪ੍ਰੋਫੈਸਰ ਡਾ ਐਲਸਾ ਓਲੀਵੇਟੀ ਕਹਿੰਦੀ ਹੈ ਕਿ ਸਾਨੂੰ ਜਲਵਾਯੂ ਪਰਿਵਰਤਨ ਦੇ ਖਤਰੇ ਨਾਲ ਨਜਿੱਠਣ ਲਈ ਸਾਰੀਆਂ ਰਣਨੀਤੀਆਂ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ। ਸਪੱਸ਼ਟ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਗਰਿੱਡ-ਅਧਾਰਿਤ ਪੁੰਜ ਸਟੋਰੇਜ ਤਕਨਾਲੋਜੀਆਂ ਦਾ ਵਿਕਾਸ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ। ਪਰ ਮੋਬਾਈਲ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ - ਖਾਸ ਕਰਕੇ ਆਵਾਜਾਈ - ਬਹੁਤ ਖੋਜ ਅੱਜ ਦੇ ਅਨੁਕੂਲਨ 'ਤੇ ਕੇਂਦ੍ਰਿਤ ਹੈਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂਆਪਣੇ ਆਕਾਰ ਅਤੇ ਭਾਰ ਲਈ ਵਧੇਰੇ ਊਰਜਾ ਸਟੋਰ ਕਰਨ ਲਈ ਸੁਰੱਖਿਅਤ, ਛੋਟਾ ਅਤੇ ਸਮਰੱਥ ਹੋਣਾ।
ਪਰੰਪਰਾਗਤ ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਜਾਰੀ ਹੈ, ਪਰ ਉਹਨਾਂ ਦੀਆਂ ਸੀਮਾਵਾਂ ਬਾਕੀ ਰਹਿੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਅੰਸ਼ਕ ਤੌਰ ਤੇ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਬਣਤਰ ਕਾਰਨ।ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਵਿੱਚ ਦੋ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਇੱਕ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਅਤੇ ਇੱਕ ਨਕਾਰਾਤਮਕ, ਇੱਕ ਜੈਵਿਕ (ਕਾਰਬਨ-ਰੱਖਣ ਵਾਲੇ) ਤਰਲ ਵਿੱਚ ਸੈਂਡਵਿਚ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਬੈਟਰੀ ਨੂੰ ਚਾਰਜ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਡਿਸਚਾਰਜ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਲਿਥੀਅਮ ਕਣ (ਜਾਂ ਆਇਨ) ਤਰਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਰਾਹੀਂ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਤੋਂ ਦੂਜੇ ਵਿੱਚ ਭੇਜੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।
ਇਸ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਸਮੱਸਿਆ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਕੁਝ ਵੋਲਟੇਜਾਂ ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨਾਂ 'ਤੇ, ਤਰਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਅਸਥਿਰ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਅੱਗ ਨੂੰ ਫੜ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਓਲੀਵੇਟੀ ਦੇ ਸਮੂਹ ਵਿੱਚ ਖੋਜ ਵਿਗਿਆਨੀ ਡਾ ਕੇਵਿਨ ਹੁਆਂਗ ਪੀਐਚਡੀ'15 ਦਾ ਕਹਿਣਾ ਹੈ ਕਿ ਬੈਟਰੀਆਂ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਆਮ ਵਰਤੋਂ ਵਿੱਚ ਸੁਰੱਖਿਅਤ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਪਰ ਜੋਖਮ ਬਣਿਆ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ।
ਇੱਕ ਹੋਰ ਸਮੱਸਿਆ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਕਾਰਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤਣ ਲਈ ਢੁਕਵੇਂ ਨਹੀਂ ਹਨ। ਵੱਡੇ, ਭਾਰੀ ਬੈਟਰੀ ਪੈਕ ਜਗ੍ਹਾ ਲੈਂਦੇ ਹਨ, ਵਾਹਨ ਦਾ ਸਮੁੱਚਾ ਭਾਰ ਵਧਾਉਂਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਬਾਲਣ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਘਟਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਪਰ ਅੱਜ ਦੀਆਂ ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਨੂੰ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਊਰਜਾ ਘਣਤਾ - ਪ੍ਰਤੀ ਗ੍ਰਾਮ ਭਾਰ ਵਿੱਚ ਸਟੋਰ ਕੀਤੀ ਊਰਜਾ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਨੂੰ ਕਾਇਮ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ ਛੋਟੀਆਂ ਅਤੇ ਹਲਕੀ ਬਣਾਉਣਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਸਾਬਤ ਹੋ ਰਿਹਾ ਹੈ।
ਇਹਨਾਂ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਹੱਲ ਕਰਨ ਲਈ, ਖੋਜਕਰਤਾ ਇੱਕ ਆਲ-ਠੋਸ, ਜਾਂ ਠੋਸ-ਸਟੇਟ, ਸੰਸਕਰਣ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਦੀਆਂ ਮੁੱਖ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਬਦਲ ਰਹੇ ਹਨ। ਉਹ ਮੱਧ ਵਿੱਚ ਤਰਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਨੂੰ ਇੱਕ ਪਤਲੇ ਠੋਸ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਨਾਲ ਬਦਲ ਰਹੇ ਹਨ ਜੋ ਵੋਲਟੇਜਾਂ ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ਾਲ ਸ਼੍ਰੇਣੀ ਵਿੱਚ ਸਥਿਰ ਹੈ। ਇਸ ਠੋਸ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਦੇ ਨਾਲ, ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਇੱਕ ਉੱਚ-ਸਮਰੱਥਾ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਅਤੇ ਇੱਕ ਉੱਚ-ਸਮਰੱਥਾ ਵਾਲੇ ਲਿਥੀਅਮ ਮੈਟਲ ਨੈਗੇਟਿਵ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜੋ ਆਮ ਪੋਰਸ ਕਾਰਬਨ ਪਰਤ ਨਾਲੋਂ ਕਿਤੇ ਘੱਟ ਮੋਟੀ ਸੀ। ਇਹ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਇਸਦੀ ਊਰਜਾ ਸਟੋਰੇਜ ਸਮਰੱਥਾ ਨੂੰ ਕਾਇਮ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ ਇੱਕ ਬਹੁਤ ਛੋਟੇ ਸਮੁੱਚੇ ਸੈੱਲ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦਿੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਉੱਚ ਊਰਜਾ ਘਣਤਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਇਹ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ - ਵਧੀ ਹੋਈ ਸੁਰੱਖਿਆ ਅਤੇ ਵੱਧ ਊਰਜਾ ਘਣਤਾ- ਸੰਭਾਵੀ ਠੋਸ-ਸਟੇਟ ਬੈਟਰੀਆਂ ਦੇ ਸੰਭਾਵਤ ਤੌਰ 'ਤੇ ਦੋ ਸਭ ਤੋਂ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਦੱਸੇ ਗਏ ਲਾਭ ਹਨ, ਫਿਰ ਵੀ ਇਹ ਸਾਰੀਆਂ ਚੀਜ਼ਾਂ ਅਗਾਂਹਵਧੂ ਅਤੇ ਉਮੀਦ ਵਾਲੀਆਂ ਹਨ, ਅਤੇ ਜ਼ਰੂਰੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਯੋਗ ਨਹੀਂ ਹਨ। ਫਿਰ ਵੀ, ਇਸ ਸੰਭਾਵਨਾ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਇਸ ਵਾਅਦੇ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰਨ ਵਾਲੀਆਂ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਅਤੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨਾਂ ਨੂੰ ਲੱਭਣ ਲਈ ਝੰਜੋੜਿਆ ਹੈ।
ਪ੍ਰਯੋਗਸ਼ਾਲਾ ਤੋਂ ਪਰੇ ਸੋਚਣਾ
ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਕਈ ਦਿਲਚਸਪ ਦ੍ਰਿਸ਼ ਪੇਸ਼ ਕੀਤੇ ਹਨ ਜੋ ਪ੍ਰਯੋਗਸ਼ਾਲਾ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਦਿਖਾਈ ਦਿੰਦੇ ਹਨ। ਪਰ ਓਲੀਵੇਟੀ ਅਤੇ ਹੁਆਂਗ ਦਾ ਮੰਨਣਾ ਹੈ ਕਿ ਜਲਵਾਯੂ ਪਰਿਵਰਤਨ ਦੀ ਚੁਣੌਤੀ ਦੀ ਜ਼ਰੂਰੀਤਾ ਨੂੰ ਦੇਖਦੇ ਹੋਏ, ਵਾਧੂ ਵਿਹਾਰਕ ਵਿਚਾਰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੋ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਓਲੀਵੇਟੀ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਸਾਡੇ ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਕੋਲ ਸੰਭਾਵਿਤ ਸਮੱਗਰੀ ਅਤੇ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕਰਨ ਲਈ ਹਮੇਸ਼ਾਂ ਲੈਬ ਵਿੱਚ ਮੈਟ੍ਰਿਕਸ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਉਦਾਹਰਨਾਂ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਸਟੋਰੇਜ ਸਮਰੱਥਾ ਅਤੇ ਚਾਰਜ/ਡਿਸਚਾਰਜ ਦਰਾਂ ਸ਼ਾਮਲ ਹੋ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ। ਪਰ ਜੇਕਰ ਉਦੇਸ਼ ਲਾਗੂ ਕਰਨਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਅਸੀਂ ਮੈਟ੍ਰਿਕਸ ਜੋੜਨ ਦਾ ਸੁਝਾਅ ਦਿੰਦੇ ਹਾਂ ਜੋ ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਸਕੇਲਿੰਗ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਨੂੰ ਸੰਬੋਧਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ।
ਸਮੱਗਰੀ ਅਤੇ ਉਪਲਬਧਤਾ
ਠੋਸ ਅਕਾਰਗਨਿਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟਸ ਦੀ ਦੁਨੀਆ ਵਿੱਚ, ਦੋ ਮੁੱਖ ਕਿਸਮਾਂ ਦੀਆਂ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਹਨ - ਆਕਸੀਜਨ ਵਾਲੀਆਂ ਆਕਸਾਈਡ ਅਤੇ ਸਲਫਾਈਡਾਂ ਵਾਲੀਆਂ ਸਲਫਰ। ਟੈਂਟਲਮ ਟਿਨ ਅਤੇ ਨਾਈਓਬੀਅਮ ਦੀ ਖੁਦਾਈ ਦੇ ਉਪ-ਉਤਪਾਦ ਵਜੋਂ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਤਿਹਾਸਕ ਅੰਕੜੇ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ ਟੈਂਟਲਮ ਦਾ ਉਤਪਾਦਨ ਟਿਨ ਅਤੇ ਨਾਈਓਬੀਅਮ ਦੀ ਖੁਦਾਈ ਦੌਰਾਨ ਜਰਮੇਨੀਅਮ ਨਾਲੋਂ ਸੰਭਾਵੀ ਅਧਿਕਤਮ ਦੇ ਨੇੜੇ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ ਟੈਂਟਲਮ ਦੀ ਉਪਲਬਧਤਾ LLZO-ਅਧਾਰਿਤ ਸੈੱਲਾਂ ਦੇ ਸੰਭਾਵੀ ਸਕੇਲਿੰਗ ਲਈ ਇੱਕ ਵੱਡੀ ਚਿੰਤਾ ਹੈ।
ਹਾਲਾਂਕਿ, ਜ਼ਮੀਨ ਵਿੱਚ ਕਿਸੇ ਤੱਤ ਦੀ ਉਪਲਬਧਤਾ ਨੂੰ ਜਾਣਨਾ ਨਿਰਮਾਤਾਵਾਂ ਦੇ ਹੱਥਾਂ ਵਿੱਚ ਲੈਣ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੇ ਕਦਮਾਂ ਨੂੰ ਹੱਲ ਨਹੀਂ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਮੁੱਖ ਤੱਤਾਂ - ਮਾਈਨਿੰਗ, ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ, ਰਿਫਾਈਨਿੰਗ, ਟਰਾਂਸਪੋਰਟਿੰਗ, ਆਦਿ ਦੀ ਸਪਲਾਈ ਲੜੀ ਬਾਰੇ ਇੱਕ ਫਾਲੋ-ਆਨ ਸਵਾਲ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ। ਇਹ ਮੰਨਦੇ ਹੋਏ ਕਿ ਇੱਕ ਭਰਪੂਰ ਸਪਲਾਈ ਹੈ, ਕੀ ਇਹਨਾਂ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨ ਲਈ ਸਪਲਾਈ ਲੜੀ ਨੂੰ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਵਧਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਵਧ ਰਹੀ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕੇ? ਬੈਟਰੀਆਂ ਦੀ ਮੰਗ?
ਇੱਕ ਨਮੂਨੇ ਦੇ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਵਿੱਚ, ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਦੇਖਿਆ ਕਿ 2030 ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਵਾਹਨਾਂ ਦੇ ਅਨੁਮਾਨਿਤ ਫਲੀਟ ਲਈ ਬੈਟਰੀਆਂ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨ ਲਈ ਜਰਮੇਨੀਅਮ ਅਤੇ ਟੈਂਟਲਮ ਲਈ ਸਪਲਾਈ ਚੇਨ ਨੂੰ ਸਾਲ ਦਰ ਸਾਲ ਵਧਣ ਦੀ ਕਿੰਨੀ ਲੋੜ ਹੋਵੇਗੀ। ਇੱਕ ਉਦਾਹਰਨ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਵਾਹਨਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਫਲੀਟ, ਜੋ ਅਕਸਰ 2030 ਦੇ ਟੀਚੇ ਵਜੋਂ ਦਰਸਾਈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਨੂੰ ਕੁੱਲ 100 ਗੀਗਾਵਾਟ ਘੰਟੇ ਦੀ ਊਰਜਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੀਆਂ ਬੈਟਰੀਆਂ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੋਵੇਗੀ। ਇਸ ਟੀਚੇ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ, ਸਿਰਫ਼ LGPS ਬੈਟਰੀਆਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਜਰਨੀਅਮ ਸਪਲਾਈ ਚੇਨ ਨੂੰ ਹਰ ਸਾਲ 50% ਦੁਆਰਾ ਵਧਣ ਦੀ ਲੋੜ ਹੋਵੇਗੀ - ਇੱਕ ਖਿੱਚ, ਕਿਉਂਕਿ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਵਿਕਾਸ ਦਰ ਪਿਛਲੇ ਸਮੇਂ ਵਿੱਚ ਲਗਭਗ 7% ਰਹੀ ਹੈ। ਸਿਰਫ਼ LLZO ਸੈੱਲਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਟੈਂਟਲਮ ਲਈ ਸਪਲਾਈ ਚੇਨ ਨੂੰ ਲਗਭਗ 30% ਵਧਣ ਦੀ ਲੋੜ ਹੋਵੇਗੀ - ਇੱਕ ਵਿਕਾਸ ਦਰ ਲਗਭਗ 10% ਦੀ ਇਤਿਹਾਸਕ ਅਧਿਕਤਮ ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਹੈ।
ਇਹ ਉਦਾਹਰਨਾਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਠੋਸ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟਾਂ ਦੀ ਸਕੇਲਿੰਗ-ਅਪ ਸਮਰੱਥਾ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਉਪਲਬਧਤਾ ਅਤੇ ਸਪਲਾਈ ਲੜੀ 'ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕਰਨ ਦੇ ਮਹੱਤਵ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ, ਹੁਆਂਗ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ: ਭਾਵੇਂ ਕਿਸੇ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਕੋਈ ਮੁੱਦਾ ਨਹੀਂ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਜੇਰਮੇਨਿਅਮ ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ, ਸਭ ਨੂੰ ਸਕੇਲਿੰਗ ਕਰਨਾ ਭਵਿੱਖ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਵਾਹਨਾਂ ਦੇ ਉਤਪਾਦਨ ਨਾਲ ਮੇਲ ਕਰਨ ਲਈ ਸਪਲਾਈ ਚੇਨ ਦੇ ਕਦਮਾਂ ਲਈ ਵਿਕਾਸ ਦਰ ਦੀ ਲੋੜ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ ਜੋ ਕਿ ਅਸਲ ਵਿੱਚ ਬੇਮਿਸਾਲ ਹੈ।
ਸਮੱਗਰੀ ਅਤੇ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ
ਬੈਟਰੀ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਦੀ ਸਕੇਲੇਬਿਲਟੀ ਸਮਰੱਥਾ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕਰਨ ਵੇਲੇ ਵਿਚਾਰਨ ਲਈ ਇਕ ਹੋਰ ਕਾਰਕ ਹੈ ਨਿਰਮਾਣ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੀ ਮੁਸ਼ਕਲ ਅਤੇ ਲਾਗਤ 'ਤੇ ਇਸ ਦਾ ਪ੍ਰਭਾਵ। ਇੱਕ ਠੋਸ-ਸਟੇਟ ਬੈਟਰੀ ਦੇ ਨਿਰਮਾਣ ਵਿੱਚ ਲਾਜ਼ਮੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਕਦਮ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਕਿਸੇ ਵੀ ਕਦਮ ਦੀ ਅਸਫਲਤਾ ਹਰੇਕ ਸਫਲਤਾਪੂਰਵਕ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਸੈੱਲ ਦੀ ਲਾਗਤ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦੀ ਹੈ।
ਨਿਰਮਾਣ ਦੀ ਮੁਸ਼ਕਲ ਲਈ ਇੱਕ ਪ੍ਰੌਕਸੀ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ, ਓਲੀਵੇਟੀ, ਸੀਡਰ ਅਤੇ ਹੁਆਂਗ ਨੇ ਆਪਣੇ ਡੇਟਾਬੇਸ ਵਿੱਚ ਚੁਣੇ ਗਏ ਸੋਲਿਡ-ਸਟੇਟ ਬੈਟਰੀ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਦੀ ਕੁੱਲ ਲਾਗਤ 'ਤੇ ਅਸਫਲਤਾ ਦਰ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੀ ਖੋਜ ਕੀਤੀ। ਇੱਕ ਉਦਾਹਰਨ ਵਿੱਚ, ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਆਕਸਾਈਡ LLZO 'ਤੇ ਧਿਆਨ ਕੇਂਦਰਿਤ ਕੀਤਾ। LLZO ਬਹੁਤ ਹੀ ਭੁਰਭੁਰਾ ਹੈ ਅਤੇ ਉੱਚ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵਾਲੀ ਠੋਸ ਅਵਸਥਾ ਦੀਆਂ ਬੈਟਰੀਆਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਲਈ ਕਾਫ਼ੀ ਪਤਲੀ ਵੱਡੀਆਂ ਸ਼ੀਟਾਂ ਨਿਰਮਾਣ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨਾਂ 'ਤੇ ਫਟਣ ਜਾਂ ਟੁੱਟਣ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਹੈ।
ਅਜਿਹੀਆਂ ਅਸਫਲਤਾਵਾਂ ਦੇ ਲਾਗਤ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਲਈ, ਉਹਨਾਂ ਨੇ LLZO ਸੈੱਲਾਂ ਨੂੰ ਇਕੱਠਾ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਚਾਰ ਮੁੱਖ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਕਦਮਾਂ ਦੀ ਨਕਲ ਕੀਤੀ। ਹਰੇਕ ਪੜਾਅ 'ਤੇ, ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਇੱਕ ਅਨੁਮਾਨਤ ਉਪਜ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ ਲਾਗਤ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕੀਤੀ, ਭਾਵ ਕੁੱਲ ਸੈੱਲਾਂ ਦਾ ਅਨੁਪਾਤ ਜੋ ਬਿਨਾਂ ਅਸਫਲਤਾ ਦੇ ਸਫਲਤਾਪੂਰਵਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ। LLZO ਲਈ, ਉਪਜ ਉਹਨਾਂ ਹੋਰ ਡਿਜ਼ਾਈਨਾਂ ਨਾਲੋਂ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਸੀ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਦਾ ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤਾ ਸੀ; ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਉਪਜ ਘਟਦੀ ਗਈ, ਸੈੱਲ ਊਰਜਾ ਦੀ ਪ੍ਰਤੀ ਕਿਲੋਵਾਟ-ਘੰਟਾ (kWh) ਲਾਗਤ ਕਾਫ਼ੀ ਵੱਧ ਗਈ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਜਦੋਂ ਅੰਤਮ ਕੈਥੋਡ ਹੀਟਿੰਗ ਸਟੈਪ ਵਿੱਚ 5% ਹੋਰ ਸੈੱਲ ਸ਼ਾਮਲ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ, ਤਾਂ ਲਾਗਤ ਲਗਭਗ $30/kWh ਵੱਧ ਗਈ - ਇੱਕ ਮਾਮੂਲੀ ਤਬਦੀਲੀ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ ਕਿ ਅਜਿਹੇ ਸੈੱਲਾਂ ਲਈ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਵੀਕਾਰ ਕੀਤੀ ਗਈ ਟੀਚਾ ਲਾਗਤ $100/kWh ਹੈ। ਸਪੱਸ਼ਟ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਨਿਰਮਾਣ ਦੀਆਂ ਮੁਸ਼ਕਲਾਂ ਦਾ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਨੂੰ ਵੱਡੇ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਅਪਣਾਉਣ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ 'ਤੇ ਡੂੰਘਾ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪੈ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਪੋਸਟ ਟਾਈਮ: ਸਤੰਬਰ-09-2022