ഒരു പുതിയ തരംഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾക്കുള്ള ബാറ്ററിഅടുത്തിടെ നടത്തിയ ഒരു പഠനമനുസരിച്ച്, കടുത്ത ചൂടിലും തണുപ്പിലും കൂടുതൽ കാലം അതിജീവിക്കാൻ കഴിയും.

തണുത്ത താപനിലയിൽ ഒറ്റ ചാർജിൽ ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾക്ക് കൂടുതൽ ദൂരം സഞ്ചരിക്കാൻ ബാറ്ററികൾ സഹായിക്കുമെന്നും ചൂടുള്ള കാലാവസ്ഥയിൽ അവ അമിതമായി ചൂടാകാനുള്ള സാധ്യത കുറവാണെന്നും ശാസ്ത്രജ്ഞർ പറയുന്നു.

ഇത് ഇലക്ട്രിക് വാഹന ഡ്രൈവർമാർക്ക് ഇടയ്ക്കിടെയുള്ള ചാർജിംഗ് കുറയ്ക്കുന്നതിനുംബാറ്ററികൾദീർഘായുസ്സ്.

ഉയർന്ന താപനിലയെ രാസപരമായി കൂടുതൽ പ്രതിരോധിക്കുന്നതും ഉയർന്ന ഊർജ്ജമുള്ള ലിഥിയം ബാറ്ററികളിൽ ചേർക്കുന്നതുമായ ഒരു പുതിയ പദാർത്ഥം അമേരിക്കൻ ഗവേഷണ സംഘം സൃഷ്ടിച്ചു.

"അന്തരീക്ഷ താപനില മൂന്നക്കത്തിലെത്തുകയും റോഡുകൾ കൂടുതൽ ചൂടാകുകയും ചെയ്യുന്ന പ്രദേശങ്ങളിൽ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ പ്രവർത്തിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്," കാലിഫോർണിയ-സാൻ ഡീഗോ സർവകലാശാലയിലെ മുതിർന്ന എഴുത്തുകാരൻ പ്രൊഫസർ ഷെങ് ചെൻ പറഞ്ഞു.

"ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളിൽ, ബാറ്ററി പായ്ക്കുകൾ സാധാരണയായി തറയ്ക്കടിയിലായിരിക്കും, ചൂടുള്ള റോഡുകൾക്ക് സമീപം. കൂടാതെ, പ്രവർത്തന സമയത്ത് കറന്റ് ഒഴുകുന്നത് മുതൽ ബാറ്ററികൾ ചൂടാകുന്നു."

"ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ബാറ്ററികൾക്ക് ഈ സന്നാഹം സഹിക്കാൻ കഴിയുന്നില്ലെങ്കിൽ, അവയുടെ പ്രകടനം പെട്ടെന്ന് കുറയും."

പ്രൊസീഡിംഗ്സ് ഓഫ് നാഷണൽ അക്കാദമി ഓഫ് സയൻസസ് എന്ന ജേണലിൽ തിങ്കളാഴ്ച പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഒരു പ്രബന്ധത്തിൽ, പരീക്ഷണങ്ങളിൽ ബാറ്ററികൾ അവയുടെ ഊർജ്ജ ശേഷിയുടെ 87.5 ശതമാനവും 115.9 ശതമാനവും യഥാക്രമം -40 സെൽഷ്യസിലും (–104 ഫാരൻഹീറ്റ്) 50 സെൽഷ്യസിലും (122 ഫാരൻഹീറ്റ്) എങ്ങനെ നിലനിർത്തിയെന്ന് ഗവേഷകർ വിവരിക്കുന്നു.

യഥാക്രമം 98.2 ശതമാനവും 98.7 ശതമാനവും ഉയർന്ന കൊളോംബിക് കാര്യക്ഷമതയും അവയ്ക്ക് ഉണ്ടായിരുന്നു, അതായത് ബാറ്ററികൾ പ്രവർത്തിക്കുന്നത് നിർത്തുന്നതിനുമുമ്പ് കൂടുതൽ ചാർജിംഗ് സൈക്കിളുകളിലൂടെ കടന്നുപോകാൻ കഴിയും.

ലിഥിയം ഉപ്പും ഡൈബ്യൂട്ടൈൽ ഈഥറും ചേർന്ന ഒരു ഇലക്ട്രോലൈറ്റാണ് ഇതിന് കാരണം. ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽസ്, കീടനാശിനികൾ തുടങ്ങിയ ചില നിർമ്മാണങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന നിറമില്ലാത്ത ദ്രാവകമാണിത്.

ബാറ്ററി പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ ഡൈബ്യൂട്ടൈൽ ഈതറിന്റെ തന്മാത്രകൾക്ക് ലിഥിയം അയോണുകളുമായി എളുപ്പത്തിൽ കളിക്കാൻ കഴിയാത്തതിനാൽ പൂജ്യത്തിന് താഴെയുള്ള താപനിലയിൽ അതിന്റെ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.

കൂടാതെ, ഡൈബ്യൂട്ടൈൽ ഈതറിന് 141 സെൽഷ്യസ് (285.8 ഫാരൻഹീറ്റ്) തിളനിലയിൽ ചൂട് എളുപ്പത്തിൽ താങ്ങാൻ കഴിയും, അതായത് ഉയർന്ന താപനിലയിൽ അത് ദ്രാവകമായി തുടരും.

ഈ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിനെ ഇത്രമാത്രം സവിശേഷമാക്കുന്നത്, റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്നതും ലിഥിയം കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച ആനോഡും സൾഫർ കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച കാഥോഡും ഉള്ളതുമായ ഒരു ലിഥിയം-സൾഫർ ബാറ്ററി ഉപയോഗിച്ച് ഇത് ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും എന്നതാണ്.

വൈദ്യുത പ്രവാഹം കടന്നുപോകുന്ന ബാറ്ററിയുടെ ഭാഗങ്ങളാണ് ആനോഡുകളും കാഥോഡുകളും.

നിലവിലുള്ള ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളേക്കാൾ ഒരു കിലോഗ്രാമിന് ഇരട്ടി ഊർജ്ജം സംഭരിക്കാൻ കഴിയുന്നതിനാൽ, ലിഥിയം-സൾഫർ ബാറ്ററികൾ ഇലക്ട്രിക് വാഹന ബാറ്ററികളിലെ ഒരു പ്രധാന അടുത്ത ഘട്ടമാണ്.

ഇത് ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളുടെ ഭാരം വർദ്ധിപ്പിക്കാതെ തന്നെ അവയുടെ ശ്രേണി ഇരട്ടിയാക്കും.ബാറ്ററിചെലവ് കുറച്ചുകൊണ്ട് പായ്ക്ക് ചെയ്യുക.

പരമ്പരാഗത ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി കാഥോഡുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന കൊബാൾട്ടിനേക്കാൾ സൾഫർ കൂടുതൽ സമൃദ്ധമാണ്, മാത്രമല്ല ഉറവിടത്തിന് പാരിസ്ഥിതികവും മനുഷ്യനും ഉണ്ടാകുന്ന ദുരിതങ്ങൾ കുറവാണ്.

സാധാരണയായി ലിഥിയം-സൾഫർ ബാറ്ററികളിൽ ഒരു പ്രശ്നമുണ്ട് - സൾഫർ കാഥോഡുകൾ വളരെ റിയാക്ടീവ് ആയതിനാൽ ബാറ്ററി പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ അവ ലയിക്കുകയും ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ഇത് കൂടുതൽ വഷളാകുകയും ചെയ്യും.

ലിഥിയം ലോഹ ആനോഡുകൾക്ക് ഡെൻഡ്രൈറ്റുകൾ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന സൂചി പോലുള്ള ഘടനകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് കാരണം ബാറ്ററിയുടെ ചില ഭാഗങ്ങൾ തുളച്ചുകയറാൻ കഴിയും.

തൽഫലമായി, ഈ ബാറ്ററികൾ പതിനായിരക്കണക്കിന് സൈക്കിളുകൾ വരെ മാത്രമേ നിലനിൽക്കൂ.

യുസി-സാൻ ഡീഗോ ടീം വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത ഡൈബ്യൂട്ടൈൽ ഈതർ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ്, തീവ്രമായ താപനിലയിൽ പോലും ഈ പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നു.

അവർ പരീക്ഷിച്ച ബാറ്ററികൾക്ക് സാധാരണ ലിഥിയം-സൾഫർ ബാറ്ററിയേക്കാൾ വളരെ കൂടുതൽ സമയം സൈക്ലിംഗ് ആയുസ്സ് ഉണ്ടായിരുന്നു.

"ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയുള്ള ഒരു ബാറ്ററിയാണ് നിങ്ങൾക്ക് വേണ്ടതെങ്കിൽ, നിങ്ങൾ സാധാരണയായി വളരെ കഠിനവും സങ്കീർണ്ണവുമായ രസതന്ത്രം ഉപയോഗിക്കേണ്ടതുണ്ട്," ചെൻ പറഞ്ഞു.

"ഉയർന്ന ഊർജ്ജം എന്നാൽ കൂടുതൽ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ നടക്കുന്നു എന്നാണ്, അതായത് സ്ഥിരത കുറയുന്നു, കൂടുതൽ അപചയം സംഭവിക്കുന്നു എന്നാണ്."

"സ്ഥിരതയുള്ള ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ബാറ്ററി നിർമ്മിക്കുക എന്നത് വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള കാര്യമാണ് - വിശാലമായ താപനില പരിധിയിലൂടെ ഇത് ചെയ്യാൻ ശ്രമിക്കുന്നത് കൂടുതൽ വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞതാണ്."

"ഞങ്ങളുടെ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് കാഥോഡ് വശവും ആനോഡ് വശവും മെച്ചപ്പെടുത്താൻ സഹായിക്കുന്നു, അതേസമയം ഉയർന്ന ചാലകതയും ഇന്റർഫേഷ്യൽ സ്ഥിരതയും നൽകുന്നു."

ഒരു പോളിമറിലേക്ക് ഒട്ടിച്ചുചേർത്ത് സൾഫർ കാഥോഡിനെ കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ളതാക്കാനും സംഘം രൂപകൽപ്പന ചെയ്തു. ഇത് ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൽ കൂടുതൽ സൾഫർ ലയിക്കുന്നത് തടയുന്നു.

അടുത്ത ഘട്ടങ്ങളിൽ ബാറ്ററി കെമിസ്ട്രി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് ഉൾപ്പെടുന്നു, അതുവഴി ഉയർന്ന താപനിലയിൽ പ്രവർത്തിക്കാനും സൈക്കിളിന്റെ ആയുസ്സ് കൂടുതൽ വർദ്ധിപ്പിക്കാനും കഴിയും.