ಸುದ್ದಿ - ಘನ ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಶೀತದಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿವೆಯೇ?

ಘನ ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಶೀತದಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿವೆಯೇ?

ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಮೇಲೆ ಶೀತ ಹೇಗೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆಮತ್ತು ಅದರ ಬಗ್ಗೆ ಏನು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತಿದೆ:

ಶೀತ ಏಕೆ ಒಂದು ಸವಾಲಾಗಿದೆ?

ಕಡಿಮೆ ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆ
- ಘನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳು (ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್, ಸಲ್ಫೈಡ್‌ಗಳು, ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳು) ಗಟ್ಟಿಯಾದ ಸ್ಫಟಿಕ ಅಥವಾ ಪಾಲಿಮರ್ ರಚನೆಗಳ ಮೂಲಕ ಜಿಗಿಯುವ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿವೆ.
- ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, ಈ ಜಿಗಿತವು ನಿಧಾನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ವಿತರಣೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಸಮಸ್ಯೆಗಳು
- ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಯಲ್ಲಿ, ಘನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಪರ್ಕವು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ.
- ಶೀತ ತಾಪಮಾನವು ವಿಭಿನ್ನ ದರಗಳಲ್ಲಿ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಕುಗ್ಗಿಸಬಹುದು, ಇದರಿಂದಾಗಿಸೂಕ್ಷ್ಮ ಅಂತರಗಳುಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ಗಳಲ್ಲಿ → ಅಯಾನು ಹರಿವನ್ನು ಕೆಟ್ಟದಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ತೊಂದರೆ
- ದ್ರವ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಂತೆ, ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುವುದರಿಂದ ಅಪಾಯಗಳು ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆ.ಲಿಥಿಯಂ ಲೋಹಲೇಪ(ಆನೋಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಲೋಹೀಯ ಲಿಥಿಯಂ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುವುದು).
- ಘನ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಇದು ಇನ್ನಷ್ಟು ಹಾನಿಕಾರಕವಾಗಬಹುದು ಏಕೆಂದರೆ ಡೆಂಡ್ರೈಟ್‌ಗಳು (ಸೂಜಿಯಂತಹ ಲಿಥಿಯಂ ನಿಕ್ಷೇಪಗಳು) ಘನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವನ್ನು ಬಿರುಕುಗೊಳಿಸಬಹುದು.

ಸಾಮಾನ್ಯ ಲಿಥಿಯಂ-ಅಯಾನ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ

ದ್ರವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್: ಶೀತವು ದ್ರವವನ್ನು ದಪ್ಪವಾಗಿಸುತ್ತದೆ (ಕಡಿಮೆ ವಾಹಕತೆ), ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ವೇಗವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್: ಶೀತದಲ್ಲಿ ಸುರಕ್ಷಿತ (ದ್ರವ ಘನೀಕರಿಸುವಿಕೆ/ಸೋರಿಕೆ ಇಲ್ಲ), ಆದರೆಇನ್ನೂ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆಏಕೆಂದರೆ ಘನವಸ್ತುಗಳು ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಚೆನ್ನಾಗಿ ಸಾಗಿಸುವುದಿಲ್ಲ.

ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತ ಪರಿಹಾರಗಳು

ಸಲ್ಫೈಡ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳು
- ಕೆಲವು ಸಲ್ಫೈಡ್-ಆಧಾರಿತ ಘನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳು 0 °C ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಇದ್ದರೂ ಸಹ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.
- ಶೀತ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹನಗಳಿಗೆ ಭರವಸೆ.
ಪಾಲಿಮರ್-ಸೆರಾಮಿಕ್ ಮಿಶ್ರತಳಿಗಳು
- ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳನ್ನು ಸೆರಾಮಿಕ್ ಕಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುವುದರಿಂದ ಸುರಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳುವಾಗ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಅಯಾನು ಹರಿವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.
ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್
- ತಾಪಮಾನ ಏರಿಳಿತಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್-ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಸ್ಥಿರವಾಗಿಡಲು ಲೇಪನಗಳು ಅಥವಾ ಬಫರ್ ಪದರಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ.
ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹನಗಳಲ್ಲಿ ಪೂರ್ವ-ತಾಪನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು
- ಇಂದಿನ EVಗಳು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವ ಮೊದಲು ದ್ರವ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಬೆಚ್ಚಗಾಗಿಸುವಂತೆಯೇ, ಭವಿಷ್ಯದ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ EVಗಳು ಬಳಸಬಹುದುಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣೆಕೋಶಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಆದರ್ಶ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ (15–35 °C) ಇಡಲು.

ಸಾರಾಂಶ:
ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಶೀತದಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗುತ್ತವೆ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಅಯಾನು ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಪ್ರತಿರೋಧದಿಂದಾಗಿ. ಆ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಅವು ದ್ರವ ಲಿಥಿಯಂ-ಅಯಾನ್‌ಗಿಂತ ಇನ್ನೂ ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿವೆ, ಆದರೆಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ (ಶ್ರೇಣಿ, ಚಾರ್ಜ್ ದರ, ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆ) 0 °C ಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಬಹುದು.ಚಳಿಗಾಲದ ಹವಾಮಾನದಲ್ಲೂ ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾಲಿತ ವಾಹನಗಳಲ್ಲಿ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಗುರಿಯಾಗಿಟ್ಟುಕೊಂಡು, ಶೀತದಲ್ಲಿ ವಾಹಕವಾಗಿ ಉಳಿಯುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ವಿನ್ಯಾಸಗಳ ಮೇಲೆ ಸಂಶೋಧಕರು ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ.