समाचार - क्या ठोस अवस्था वाली बैटरियां ठंड से प्रभावित होती हैं?

क्या ठोस अवस्था वाली बैटरियां ठंड से प्रभावित होती हैं?

ठंड ठोस अवस्था वाली बैटरियों को कैसे प्रभावित करती हैऔर इस बारे में क्या किया जा रहा है:

ठंड एक चुनौती क्यों है?

कम आयनिक चालकता
- ठोस इलेक्ट्रोलाइट्स (सिरेमिक, सल्फाइड, पॉलिमर) कठोर क्रिस्टल या पॉलिमर संरचनाओं के माध्यम से लिथियम आयनों पर निर्भर करते हैं।
- कम तापमान पर यह उछाल धीमा हो जाता है, इसलिएआंतरिक प्रतिरोध बढ़ता हैऔर बिजली वितरण में गिरावट आती है।
इंटरफ़ेस समस्याएँ
- ठोस अवस्था वाली बैटरी में, ठोस इलेक्ट्रोलाइट और इलेक्ट्रोड के बीच संपर्क महत्वपूर्ण होता है।
- ठंडे तापमान विभिन्न दरों पर पदार्थों को सिकोड़ सकते हैं, जिससेसूक्ष्म अंतरालइंटरफेस पर → आयन प्रवाह को बदतर बनाना।
चार्जिंग में कठिनाई
- तरल लिथियम-आयन बैटरियों की तरह, बहुत कम तापमान पर चार्ज करने से जोखिम होता हैलिथियम चढ़ाना(एनोड पर धात्विक लिथियम का निर्माण)।
- ठोस अवस्था में, यह और भी अधिक हानिकारक हो सकता है, क्योंकि डेन्ड्राइट (सुई के आकार के लिथियम जमाव) ठोस इलेक्ट्रोलाइट को तोड़ सकते हैं।

नियमित लिथियम-आयन की तुलना में

तरल इलेक्ट्रोलाइट लिथियम-आयनठंड के कारण तरल पदार्थ गाढ़ा हो जाता है (कम चालक), जिससे रेंज और चार्जिंग गति कम हो जाती है।
ठोस अवस्था लिथियम-आयन: ठंड में सुरक्षित (तरल पदार्थ जमना/रिसना नहीं), लेकिनफिर भी चालकता खो देता हैक्योंकि ठोस पदार्थ कम तापमान पर आयनों का परिवहन अच्छी तरह से नहीं कर पाते।

अनुसंधान में वर्तमान समाधान

सल्फाइड इलेक्ट्रोलाइट्स
- कुछ सल्फाइड-आधारित ठोस इलेक्ट्रोलाइट्स 0 °C से नीचे भी अपेक्षाकृत उच्च चालकता बनाए रखते हैं।
- ठंडे क्षेत्रों में ई.वी. के लिए आशाजनक।
पॉलिमर-सिरेमिक संकर
- लचीले पॉलिमर को सिरेमिक कणों के साथ संयोजित करने से सुरक्षा बनाए रखते हुए कम तापमान पर आयन प्रवाह में सुधार होता है।
इंटरफ़ेस इंजीनियरिंग
- तापमान में उतार-चढ़ाव के दौरान इलेक्ट्रोड-इलेक्ट्रोलाइट संपर्क को स्थिर रखने के लिए कोटिंग्स या बफर परतें विकसित की जा रही हैं।
ईवी में प्री-हीटिंग सिस्टम
- जिस तरह आज के ईवी चार्ज करने से पहले तरल बैटरी को गर्म करते हैं, भविष्य के ठोस-अवस्था वाले ईवी भी इसका उपयोग कर सकते हैंथर्मल प्रबंधनकोशिकाओं को उनकी आदर्श सीमा (15-35 डिग्री सेल्सियस) में रखने के लिए।

सारांश:
सॉलिड-स्टेट बैटरियाँ ठंड से प्रभावित होती हैं, मुख्यतः कम आयन चालकता और इंटरफ़ेस प्रतिरोध के कारण। इन परिस्थितियों में वे लिक्विड लिथियम-आयन बैटरियों से ज़्यादा सुरक्षित होती हैं, लेकिनप्रदर्शन (रेंज, चार्ज दर, पावर आउटपुट) 0 °C से काफी नीचे गिर सकता हैशोधकर्ता सक्रिय रूप से इलेक्ट्रोलाइट्स और डिजाइनों पर काम कर रहे हैं जो ठंड में भी सुचालक बने रहते हैं, उनका लक्ष्य सर्दियों के मौसम में भी ईवी में विश्वसनीय उपयोग करना है।