ली-एस बैटरी प्रौद्योगिकी में प्रगति हुई है: 99% से अधिक। 200 चक्रों के बाद शक्ति
मेलबर्न विश्वविद्यालय (ऑस्ट्रेलिया) के वैज्ञानिकों ने लिथियम-सल्फर (ली-एस) बैटरी स्थिरीकरण प्रौद्योगिकी में प्रगति की घोषणा की है। वे ऐसी कोशिकाओं का निर्माण करने में सक्षम थे जिन्होंने ऑपरेशन के 99 चक्रों के बाद अपनी क्षमता का 200 प्रतिशत से अधिक बनाए रखा और समान वजन के लिए लिथियम-आयन कोशिकाओं की क्षमता से कई गुना अधिक की पेशकश की।
ली-एस तत्व - समस्याएं हैं, समाधान हैं
कोशिकाओं में सल्फर का उपयोग करने का विचार नया नहीं है: 2008 में Zephyr-6 पर Li-S बैटरी का उपयोग किया जा चुका था, जिसने नॉन-लैंडिंग रेंज का रिकॉर्ड तोड़ दिया। हल्के लिथियम-सल्फर बैटरी की बदौलत यह लगभग 3,5 दिनों तक हवा में रह सकती है, जो इंजन को संचालित करती है और फोटोवोल्टिक बैटरी (स्रोत) से खुद को चार्ज करती है।
हालाँकि, Li-S कोशिकाओं में एक बड़ी खामी है: कई दसियों कामकाजी चक्रों का सामना कर सकते हैंक्योंकि चार्ज होने पर, सल्फर से बना कैथोड इसकी मात्रा लगभग 78 प्रतिशत (!) बढ़ा देता है, जो लिथियम-आयन कोशिकाओं में ग्रेफाइट से 8 गुना अधिक है। कैथोड की सूजन के कारण यह टूट जाता है और इलेक्ट्रोलाइट में सल्फर घुल जाता है।
और कैथोड का आकार जितना छोटा होता है, पूरे सेल की क्षमता उतनी ही कम होती है - गिरावट तुरंत होती है।
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मेलबोर्न के वैज्ञानिकों ने सल्फर के अणुओं को एक बहुलक के साथ चिपकाने का फैसला किया, लेकिन उन्हें पहले की तुलना में थोड़ी अधिक जगह दी। तंग बंधनों के हिस्से को लचीले बहुलक पुलों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था, जिससे मात्रा में परिवर्तन के साथ विनाश के लिए उच्च प्रतिरोध प्राप्त करना संभव हो गया - पुल रबर जैसे कैथोड तत्वों को गोंद कर देते हैं:
सल्फर अणुओं की संरचनाओं को जोड़ने वाले पॉलिमर पुल (सी) मेलबर्न विश्वविद्यालय
ऐसे उन्नत कैथोड वाली कोशिकाएँ सर्वोत्तम स्थिति में होती हैं। 99 से अधिक चार्जिंग चक्रों के बाद अपनी मूल क्षमता का 200 प्रतिशत बनाए रखने में सक्षम थे (स्रोत)। और वे सल्फर का सबसे बड़ा लाभ बरकरार रखते हैं: वे लिथियम-आयन कोशिकाओं की तुलना में प्रति यूनिट आयतन 5 गुना अधिक ऊर्जा संग्रहीत करते हैं।
विपक्ष? चार्जिंग और डिस्चार्जिंग 0,1 C (0,1 x क्षमता) की शक्ति पर हुई, अगले 200 चक्रों के बाद, सर्वोत्तम समाधान भी मूल क्षमता के 80 प्रतिशत तक गिर गए. इसके अतिरिक्त, उच्च भार (0,5 C पर चार्जिंग/डिस्चार्जिंग) पर, कुछ दर्जन के बाद कोशिकाओं ने अपनी क्षमता का 20 प्रतिशत खो दिया, अधिकतम 100 से अधिक चार्ज चक्रों तक।
परिचयात्मक फोटो: ऑक्सिस लिथियम सल्फर सेल इस तकनीक का व्यावसायीकरण करना चाह रहा है। सचित्र फोटो
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