नया सप्ताह, नई बैटरी। अब कोबाल्ट और निकल की जगह मैंगनीज और टाइटेनियम ऑक्साइड के नैनोकणों से बनेंगे इलेक्ट्रोड
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योकोहामा विश्वविद्यालय (जापान) के वैज्ञानिकों ने कोशिकाओं पर एक शोध पत्र प्रकाशित किया जिसमें कोबाल्ट (सीओ) और निकल (नी) को टाइटेनियम (टीआई) और मैंगनीज (एमएन) के ऑक्साइड द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था, जिसे कण आकार के स्तर तक कुचल दिया गया था सैकड़ों में मापा जाता है. नैनोमीटर. कोशिकाओं का निर्माण सस्ता होना चाहिए और उनकी क्षमता आज की लिथियम-आयन कोशिकाओं के बराबर या उनसे बेहतर होनी चाहिए।
लिथियम-आयन बैटरियों में कोबाल्ट और निकल की अनुपस्थिति का मतलब कम लागत है।
लेख-सूची
- लिथियम-आयन बैटरियों में कोबाल्ट और निकल की अनुपस्थिति का मतलब कम लागत है।
- जापान में क्या हासिल हुआ है?
विशिष्ट लिथियम-आयन कोशिकाओं का निर्माण कई अलग-अलग प्रौद्योगिकियों और कैथोड में उपयोग की जाने वाली कोशिकाओं और रासायनिक यौगिकों के विभिन्न सेटों का उपयोग करके किया जाता है। सबसे महत्वपूर्ण प्रकार हैं:
- एनसीएम या एनएमसी - यानी। निकल-कोबाल्ट-मैंगनीज कैथोड पर आधारित; वे अधिकांश इलेक्ट्रिक वाहन निर्माताओं द्वारा उपयोग किए जाते हैं,
- एनकेए - यानी निकल-कोबाल्ट-एल्यूमीनियम कैथोड पर आधारित; टेस्ला उनका इस्तेमाल करता है
- एलएफपी - लौह फॉस्फेट पर आधारित; बीवाईडी उनका उपयोग करते हैं, कुछ अन्य चीनी ब्रांड बसों में उनका उपयोग करते हैं,
- एलसीओ - कोबाल्ट ऑक्साइड पर आधारित; हम एक कार निर्माता को नहीं जानते जो उनका उपयोग करेगा, लेकिन वे इलेक्ट्रॉनिक्स में दिखाई देते हैं,
- एलएमओ - यानी मैंगनीज ऑक्साइड पर आधारित
प्रौद्योगिकियों को जोड़ने वाले लिंक की उपस्थिति से पृथक्करण सरल होता है (उदाहरण के लिए, एनसीएमए)। इसके अलावा, कैथोड सब कुछ नहीं है, एक इलेक्ट्रोलाइट और एनोड भी है।
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लिथियम-आयन कोशिकाओं पर अधिकांश शोध का मुख्य लक्ष्य उनकी सेवा जीवन का विस्तार करते हुए उनकी क्षमता (ऊर्जा घनत्व), परिचालन सुरक्षा और चार्जिंग गति को बढ़ाना है। जबकि लागत कम हो रही है. मुख्य लागत बचत कोशिकाओं से दो सबसे महंगे तत्वों कोबाल्ट और निकल से छुटकारा पाने से आती है। कोबाल्ट विशेष रूप से समस्याग्रस्त है क्योंकि इसका खनन मुख्य रूप से अफ्रीका में किया जाता है, जिसमें अक्सर बच्चों का उपयोग किया जाता है।
आज सबसे उन्नत निर्माता एकल अंक (टेस्ला: 3 प्रतिशत) या 10 प्रतिशत से कम पर चले गए हैं।
जापान में क्या हासिल हुआ है?
योकोहामा के शोधकर्ताओं का दावा है कि वे कोबाल्ट और निकल को पूरी तरह से टाइटेनियम और मैंगनीज से बदलने में कामयाब रहे. इलेक्ट्रोड की समाई बढ़ाने के लिए, उन्होंने कुछ आक्साइड (शायद मैंगनीज और टाइटेनियम) को ग्राउंड किया ताकि उनके कणों का आकार कई सौ नैनोमीटर हो। पीसना आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली विधि है, क्योंकि सामग्री की मात्रा को देखते हुए, यह सामग्री के सतह क्षेत्र को अधिकतम करता है।
इसके अलावा, सतह क्षेत्र जितना बड़ा होगा, डिज़ाइन में जितने अधिक कोने और दरारें होंगी, इलेक्ट्रोड की धारिता उतनी ही अधिक होगी।
विज्ञप्ति से पता चलता है कि वैज्ञानिक आशाजनक गुणों के साथ एक प्रोटोटाइप सेल बनाने में सफल रहे हैं, और अब विनिर्माण कंपनियों में भागीदारों की तलाश कर रहे हैं। अगला कदम उनकी सहनशक्ति का बड़े पैमाने पर परीक्षण होगा, जिसके बाद बड़े पैमाने पर उत्पादन का प्रयास किया जाएगा। यदि उनके पैरामीटर आशाजनक हैं, वे 2025 से पहले इलेक्ट्रिक वाहनों तक पहुंच जाएंगे।.
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