लिथियम आयन बैटरी रसायन के पांच प्रमुख प्रकार हैं

November 6, 2017

एक्सपेरिस्ट फ्रो, लिंक्डिन

जेरार्ड रीड सह-संस्थापक एलेक्सा कैपिटल: ऊर्जा और गतिशीलता के विश्व में परिवर्तन का सशक्तिकरण

लिथियम आयन बैटरी रसायन के पांच प्रमुख प्रकार हैं

लिथियम एक ऐसी सामग्री के रूप में काफी अनोखी है, जिसमें किसी भी रासायनिक तत्व की निम्नतम कमी क्षमता के साथ बहुत हल्का होता है जो लिथियम पर बैटरियों को अपराजेय प्रदर्शन करने की अनुमति देता है। अन्य लाभ यह है कि वहाँ बहुत सारे लिथियम हैं, लिथियम बैटरी की सबसे लोकप्रिय प्रकार लिथियम आयन बैटरी है, क्योंकि इसकी ऊंची ऊर्जा और शक्ति घनत्व के अनग्याबल संयोजन की वजह से विद्युत उपकरण, मोबाइल के लिए पसंद की रिचार्जेबल बैटरी बन गई है फोन, लैपटॉप और तेजी से इलेक्ट्रिकल वाहन (ईवीएस) सभी ने कहा, लिथियम आयन बैटरी के कई अलग-अलग प्रकार हैं। और मेरा मतलब यह नहीं है कि केवल पैनासोनिक, एलजी केम, सीएटीएल और सैमसंग जैसे विभिन्न निर्माताओं। लिथियम आयन बैटरी के पांच मुख्य प्रकार हैं: एलएफपी (लिथियम लोहा फॉस्फेट), एनएमसी (निकल मैंगनीज कोबाल्ट), एनसीए (निकेल कोबाल्ट एल्यूमीनियम), एलएमओ (लिथियम मैंगनीज ऑक्साइड) और एलसीओ (लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड), जिनमें से सभी अलग-अलग ताकत और कमजोरियों है, और जो सभी अलग-अलग अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है

उदाहरण के लिए, एनएमसी, आम तौर पर ईवी में उपयोग के लिए सबसे अधिक क्षमता वाले रसायन विज्ञान के रूप में माना जाता है क्योंकि इसके उच्च प्रदर्शन, सुरक्षा और कम कीमत और अल्पावधि में लागत को कम करने और एनएमसी बैटरियों के प्रदर्शन में सुधार की महत्वपूर्ण संभावना है। वर्तमान में, मानक एनएमसी लिथियम आयन बैटरी को 333 कहा जाता है जिसका मतलब है कि 3 भागों निकल, 3 मैंगनीज और 3 कोबाल्ट का इस्तेमाल होता है। आगे बढ़कर, हम 811 एनएमसी बैटरियों को देखेंगे जो अधिक निकेल का उपयोग करेंगे, जिससे प्रदर्शन बढ़ेगा, और कम कोबाल्ट जो लागत कम हो जाएगा हालांकि, इनमें से कोई भी लिथियम आयन रसायनविदों एक हवाई जहाज को बिजली के लिए आवश्यक ऊर्जा और शक्ति घनत्व प्रदान करने जा रहे हैं, इसलिए बेहतर सामग्री के लिए खोज चल रही है।

सबसे दिलचस्प संभावनाओं में से एक लिथियम आयन बैटरी में आमतौर पर इस्तेमाल किए गए ग्रेफाइट एनोड को सस्ता और सैद्धांतिक रूप से 10x अधिक ऊर्जा घने सिलिकॉन के साथ बदलना है। नोट, मैंने कहा था कि सैद्धांतिक रूप से सिलिकॉन के साथ समस्या यह है कि जल्दी से वहन करती है जिसका अर्थ है कि इसका जीवनकाल लंबा नहीं है। अच्छी खबर यह है कि ऐसे कई फर्म हैं जैसे नेक्सोन और वॉकर केमी इस मुद्दे को सुलझाने पर काम कर रहे हैं, और वास्तव में यह व्यापक रूप से माना जाता है कि टेस्ला और पैनासोनिक पहले से ही अपने नए मॉडल 3 बैटरी के एनोड पक्ष पर सिलिकॉन छिड़ रहे हैं। अन्य तकनीकी नवाचारों में बैटरी में से एक बैटरी के प्रमुख घटकों में से एक का प्रतिस्थापन शामिल हो सकता है, इलेक्ट्रोलाइट जो वर्तमान में एक तरल पदार्थ है, जिसमें एक ठोस इलेक्ट्रोलाइट होता है जो ऊर्जा के घनत्व में सुधार के दौरान सुरक्षित होगा। हालांकि, इन परिवर्तनों के लिए सभी समय लगेगा।

परीक्षण प्रयोगशाला से उत्पादन चलाना कई सालों तक ले जाता है। सामग्रियों को विकसित करने, फिर परीक्षण करने की आवश्यकता है, यह सुनिश्चित करने के लिए कि वे सुरक्षित हैं और दीर्घायु और अन्य विशेषताएं हैं जिनके ग्राहकों की आवश्यकता होती है। इसके अतिरिक्त, यह सुनिश्चित करने के लिए उत्पादन प्रक्रियाओं को लगाया जाना चाहिए कि उन बैटरियों को लागत प्रभावी रूप से और उच्च गुणों पर बनाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, टोयोटा कई वर्षों से तथाकथित ठोस राज्य की बैटरी पर काम कर रहे हैं और वे 2022 तक इस तकनीक को बाजार में लाने की उम्मीद नहीं कर रहे हैं!

अच्छी खबर यह है कि लिथियम आयन की बैटरी लागत 2020 से $ 100 / केडब्ल्यूएच तक 50% घट सकती है जबकि एक ही समय में ऊर्जा घनत्व 20% की वृद्धि होनी चाहिए, जिससे औसत इलेक्ट्रिक वाहन (ईवी) की सीमा लाने में मदद मिलेगी। 500 किमी की ओर साथ ही, आंतरिक दहन इंजन (आईसीई) कार के साथ लागत समता को सुनिश्चित करने के लिए यह पर्याप्त होना चाहिए, जो ईवी के लिए बाजार को एक विशाल घमंड देगा। और बढ़ती प्रतिस्पर्धा के साथ विशेष रूप से अमेरिका, यूरोप, चीन और जापान के बीच लुभावनी गति पर नवाचार चलाया जा रहा है, यह हो सकता है कि ऊपर उल्लिखित कई सफलताएं बाजार में आने से पहले हो सकती हैं। इस प्रतियोगिता में भी लिथियम-सल्फर और लिथियम-एयर जैसे कट्टरपंथी नई प्रौद्योगिकियों को बाज़ार में तेजी लाने की संभावना है जो ज्यादातर लोग वर्तमान में अपेक्षा करते हैं। इस तरह की तकनीक सैद्धांतिक रूप से गैसोलीन की तुलना में अधिक ऊर्जा घनत्व प्रदान कर सकती है, जिसका न केवल सड़क यात्रा के लिए बड़ा प्रभाव होता है, बल्कि वायु और जहाज परिवहन। अब ये चीजें बहुत ही रोचक बना सकती हैं!

टीएसी बैटरी इन सभी प्रकार की बैटरी का समर्थन कर सकती है, जिससे आपको अपनी कीमत या अनुप्रयोग को पूरा करने की आवश्यकता होती है