ലിഥിയം ബാറ്ററികളുടെ പ്രവർത്തനം ക്രമേണ തകർന്നു

ലിഥിയം ബാറ്ററികളുടെ പ്രവർത്തനം ക്രമേണ തകർന്നു

ബാറ്ററി വ്യവസായത്തിൽ സിലിക്കൺ ആനോഡുകൾ വലിയ ശ്രദ്ധ ആകർഷിച്ചു.താരതമ്യപ്പെടുത്തിലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾഗ്രാഫൈറ്റ് ആനോഡുകൾ ഉപയോഗിച്ച്, അവയ്ക്ക് 3-5 മടങ്ങ് വലിയ ശേഷി നൽകാൻ കഴിയും.വലിയ കപ്പാസിറ്റി എന്നതിനർത്ഥം ഓരോ ചാർജിനു ശേഷവും ബാറ്ററി കൂടുതൽ നേരം നിലനിൽക്കും, ഇത് ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളുടെ ഡ്രൈവിംഗ് ദൂരം ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിക്കും.സിലിക്കൺ സമൃദ്ധവും വിലകുറഞ്ഞതുമാണെങ്കിലും, Si ആനോഡുകളുടെ ചാർജ്-ഡിസ്ചാർജ് സൈക്കിളുകൾ പരിമിതമാണ്.ഓരോ ചാർജ്-ഡിസ്ചാർജ് സൈക്കിളിലും, അവയുടെ വോളിയം വളരെയധികം വികസിക്കും, അവയുടെ കപ്പാസിറ്റൻസ് പോലും കുറയും, ഇത് ഇലക്ട്രോഡ് കണങ്ങളുടെ ഒടിവിലേക്കോ ഇലക്ട്രോഡ് ഫിലിമിൻ്റെ ഡീലാമിനേഷനിലേക്കോ നയിക്കും.

പ്രൊഫസർ ജാങ് വൂക്ക് ചോയിയുടെയും പ്രൊഫസർ അലി കോസ്‌കൻ്റെയും നേതൃത്വത്തിലുള്ള KAIST ടീം, സിലിക്കൺ ആനോഡുകളുള്ള വലിയ കപ്പാസിറ്റിയുള്ള ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററികൾക്കുള്ള ഒരു മോളിക്യുലാർ പുള്ളി പശയെക്കുറിച്ച് ജൂലൈ 20-ന് റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തു.

KAIST ടീം മോളിക്യുലാർ പുള്ളികളെ (പോളിറോടാക്‌സൻസ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു) ബാറ്ററി ഇലക്‌ട്രോഡ് ബൈൻഡറുകളിലേക്ക് സംയോജിപ്പിച്ചു, ലോഹ അടിവസ്ത്രങ്ങളിലേക്ക് ഇലക്‌ട്രോഡുകൾ ഘടിപ്പിക്കുന്നതിന് ബാറ്ററി ഇലക്‌ട്രോഡുകളിലേക്ക് പോളിമറുകൾ ചേർക്കുന്നത് ഉൾപ്പെടെ.പോളിറോട്ടേനിലെ വളയങ്ങൾ പോളിമർ അസ്ഥികൂടത്തിലേക്ക് സ്ക്രൂ ചെയ്യപ്പെടുകയും അസ്ഥികൂടത്തിലൂടെ സ്വതന്ത്രമായി നീങ്ങുകയും ചെയ്യും.

സിലിക്കൺ കണങ്ങളുടെ വോളിയം മാറ്റത്തിനൊപ്പം പോളിറോട്ടേനിലെ വളയങ്ങൾക്ക് സ്വതന്ത്രമായി നീങ്ങാൻ കഴിയും.വളയങ്ങളുടെ സ്ലിപ്പിന് സിലിക്കൺ കണങ്ങളുടെ ആകൃതി ഫലപ്രദമായി നിലനിർത്താൻ കഴിയും, അതുവഴി തുടർച്ചയായ വോളിയം മാറ്റ പ്രക്രിയയിൽ അവ ശിഥിലമാകില്ല.പോളിറോട്ടെയ്ൻ പശകളുടെ ഉയർന്ന ഇലാസ്തികത കാരണം തകർന്ന സിലിക്കൺ കണികകൾ പോലും ഒന്നിച്ച് നിലനിൽക്കുമെന്നത് ശ്രദ്ധേയമാണ്.പുതിയ പശകളുടെ പ്രവർത്തനം നിലവിലുള്ള പശകളിൽ നിന്ന് (സാധാരണയായി ലളിതമായ ലീനിയർ പോളിമറുകൾ) വ്യത്യസ്തമാണ്.നിലവിലുള്ള പശകൾക്ക് പരിമിതമായ ഇലാസ്തികതയുണ്ട്, അതിനാൽ കണികാ രൂപം ദൃഢമായി നിലനിർത്താൻ കഴിയില്ല.മുമ്പത്തെ പശകൾ തകർന്ന കണങ്ങളെ ചിതറിക്കുകയും സിലിക്കൺ ഇലക്ട്രോഡുകളുടെ ശേഷി കുറയ്ക്കുകയോ നഷ്ടപ്പെടുകയോ ചെയ്യും.

അടിസ്ഥാന ഗവേഷണത്തിൻ്റെ പ്രാധാന്യത്തിൻ്റെ മികച്ച പ്രകടനമാണിതെന്ന് ലേഖകൻ വിശ്വസിക്കുന്നു."മെക്കാനിക്കൽ ബോണ്ടുകൾ" എന്ന ആശയത്തിന് പോളിറോടാക്സെൻ കഴിഞ്ഞ വർഷം നോബൽ സമ്മാനം നേടിയിരുന്നു.കോവാലൻ്റ് ബോണ്ടുകൾ, അയോണിക് ബോണ്ടുകൾ, കോർഡിനേഷൻ ബോണ്ടുകൾ, ലോഹ ബോണ്ടുകൾ എന്നിവ പോലുള്ള ക്ലാസിക്കൽ കെമിക്കൽ ബോണ്ടുകളിലേക്ക് ചേർക്കാൻ കഴിയുന്ന പുതുതായി നിർവചിക്കപ്പെട്ട ആശയമാണ് "മെക്കാനിക്കൽ ബോണ്ടിംഗ്".ദീർഘകാല അടിസ്ഥാന ഗവേഷണം അപ്രതീക്ഷിതമായ നിരക്കിൽ ബാറ്ററി സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ദീർഘകാല വെല്ലുവിളികളെ ക്രമേണ അഭിസംബോധന ചെയ്യുന്നു.തങ്ങളുടെ മോളിക്യുലാർ പുള്ളികളെ യഥാർത്ഥ ബാറ്ററി ഉൽപന്നങ്ങളുമായി സംയോജിപ്പിക്കുന്നതിന് നിലവിൽ ഒരു വലിയ ബാറ്ററി നിർമ്മാതാവുമായി ചേർന്ന് പ്രവർത്തിക്കുകയാണെന്നും രചയിതാക്കൾ സൂചിപ്പിച്ചു.

നോർത്ത് വെസ്‌റ്റേൺ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ 2006-ലെ നോബൽ ലോറേറ്റ് കെമിസ്ട്രി അവാർഡ് ജേതാവായ സർ ഫ്രേസർ സ്റ്റോഡാർട്ട് കൂട്ടിച്ചേർത്തു: “ഒരു ഊർജ്ജ സംഭരണ ​​പരിതസ്ഥിതിയിൽ മെക്കാനിക്കൽ ബോണ്ടുകൾ ആദ്യമായി വീണ്ടെടുത്തു.സ്ലിപ്പ്-റിംഗ് പോളിറോടാക്‌സെയ്‌നുകളിലും പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കിയ ആൽഫ-സൈക്ലോഡെക്‌ട്രിൻ സ്‌പൈറൽ പോളിയെത്തിലീൻ ഗ്ലൈക്കോളിലും KAIST ടീം വിദഗ്ധമായി മെക്കാനിക്കൽ ബൈൻഡറുകൾ ഉപയോഗിച്ചു, ഇത് വിപണിയിലെ ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ പ്രകടനത്തിൽ ഒരു വഴിത്തിരിവായി, മെക്കാനിക്കൽ ബൈൻഡറുകളോടൊപ്പം പുള്ളി ആകൃതിയിലുള്ള അഗ്രഗേറ്റുകൾ.സംയുക്തങ്ങൾ പരമ്പരാഗത വസ്തുക്കളെ ഒരു കെമിക്കൽ ബോണ്ട് ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നു, ഇത് മെറ്റീരിയലുകളുടെയും ഉപകരണങ്ങളുടെയും ഗുണങ്ങളിൽ കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തും.


പോസ്റ്റ് സമയം: മാർച്ച്-10-2023