के ठोस अवस्थाका ब्याट्रीहरू चिसोबाट प्रभावित हुन्छन्?

चिसोले ठोस-अवस्था ब्याट्रीहरूलाई कसरी असर गर्छर यसको बारेमा के गरिँदैछ:

चिसो किन चुनौतीपूर्ण छ?

1. कम आयनिक चालकता

   • ठोस इलेक्ट्रोलाइट्स (सिरेमिक, सल्फाइड, पोलिमर) कठोर क्रिस्टल वा पोलिमर संरचनाहरू मार्फत हाम फाल्ने लिथियम आयनहरूमा निर्भर हुन्छन्।

   • कम तापक्रममा, यो उफ्रिने गति सुस्त हुन्छ, त्यसैलेआन्तरिक प्रतिरोध बढ्छर पावर डेलिभरी घट्छ।

2. इन्टरफेस समस्याहरू

   • ठोस-अवस्था ब्याट्रीमा, ठोस इलेक्ट्रोलाइट र इलेक्ट्रोडहरू बीचको सम्पर्क महत्त्वपूर्ण हुन्छ।

   • चिसो तापक्रमले विभिन्न दरमा सामग्रीहरू संकुचित गर्न सक्छ, जसले गर्दासूक्ष्म-ग्याप्सइन्टरफेसहरूमा → आयन प्रवाहलाई खराब बनाउँदै।

3. चार्ज गर्न कठिनाई

   • तरल लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू जस्तै, धेरै कम तापक्रममा चार्ज गर्दा जोखिम हुन्छलिथियम प्लेटिङ(एनोडमा धातुको लिथियम बन्ने)।

   • ठोस अवस्थामा, यो अझ हानिकारक हुन सक्छ किनकि डेन्ड्राइटहरू (सुई जस्तो लिथियम निक्षेप) ले ठोस इलेक्ट्रोलाइटलाई फुटाउन सक्छ।

नियमित लिथियम-आयनको तुलनामा

• तरल इलेक्ट्रोलाइट लिथियम-आयन: चिसोले तरल पदार्थलाई बाक्लो (कम प्रवाहकीय) बनाउँछ, दायरा र चार्ज गति घटाउँछ।

• ठोस अवस्थाको लिथियम-आयन: चिसोमा सुरक्षित (तरल पदार्थ जम्ने/चुक्ने छैन), तरअझै पनि चालकता गुमाउँछकिनभने ठोस पदार्थहरूले कम तापक्रममा आयनहरूलाई राम्रोसँग ढुवानी गर्दैनन्।

अनुसन्धानमा हालका समाधानहरू

1. सल्फाइड इलेक्ट्रोलाइट्स

   • केही सल्फाइड-आधारित ठोस इलेक्ट्रोलाइटहरूले ० डिग्री सेल्सियसभन्दा कम तापक्रममा पनि तुलनात्मक रूपमा उच्च चालकता कायम राख्छन्।

   • चिसो क्षेत्रहरूमा EV हरूको लागि आशाजनक।

2. पोलिमर-सिरेमिक हाइब्रिडहरू

   • लचिलो पोलिमरहरूलाई सिरेमिक कणहरूसँग मिलाउँदा सुरक्षा कायम राख्दै कम तापक्रममा आयन प्रवाहमा सुधार हुन्छ।

3. इन्टरफेस इन्जिनियरिङ

   • तापक्रम परिवर्तनको समयमा इलेक्ट्रोड-इलेक्ट्रोलाइट सम्पर्क स्थिर राख्न कोटिंग्स वा बफर तहहरू विकास गरिँदैछन्।

4. EV हरूमा पूर्व-तातो प्रणालीहरू

   • जसरी आजका EV हरूले चार्ज गर्नु अघि तरल ब्याट्रीहरूलाई न्यानो पार्छन्, त्यसरी नै भविष्यका ठोस-अवस्थाका EV हरूले प्रयोग गर्न सक्छन्थर्मल व्यवस्थापनकोषहरूलाई तिनीहरूको आदर्श दायरा (१५-३५ डिग्री सेल्सियस) मा राख्न।

सारांश:
ठोस-अवस्था ब्याट्रीहरू वास्तवमा चिसोबाट प्रभावित हुन्छन्, मुख्यतया कम आयन चालकता र इन्टरफेस प्रतिरोधको कारणले। ती अवस्थाहरूमा तिनीहरू तरल लिथियम-आयन भन्दा अझै सुरक्षित छन्, तरकार्यसम्पादन (दायरा, चार्ज दर, पावर आउटपुट) ० डिग्री सेल्सियसभन्दा तल उल्लेखनीय रूपमा खस्न सक्छ।। अनुसन्धानकर्ताहरू जाडो मौसममा पनि EV मा भरपर्दो प्रयोगको लागि लक्षित गर्दै, चिसोमा पनि प्रवाहकीय रहने इलेक्ट्रोलाइट्स र डिजाइनहरूमा सक्रिय रूपमा काम गरिरहेका छन्।