লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির ভবিষ্যৎ অগ্রগতির প্রবণতা!

লিথিয়াম ব্যাটারির বাণিজ্যিক চেইনটি মোটামুটিভাবে সম্পূর্ণভাবে বেড়েছে, সেইসাথে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পাওয়ার স্টোরেজ স্পেসের ক্ষেত্রে মোটামুটি উচ্চ অনুপাতে বসবাস করে। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলির বিকাশের নির্দেশগুলি সাধারণত নিরাপদ, অতিরিক্ত নির্ভরযোগ্য, সেইসাথে বিদ্যমান উদ্ভাবনের পাশাপাশি শিল্প চেইনের উপর ভিত্তি করে কম খরচের ব্যাটারির সন্ধান করা। প্রযুক্তিগত উন্নয়ন।

লিথিয়াম উত্স

উত্স ব্যবহারের পরিপ্রেক্ষিতে, উন্নয়ন নির্দেশাবলী প্রধানত লিথিয়াম সম্পদ খনির পাশাপাশি পুনরুদ্ধার উদ্ভাবনের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। লিথিয়াম আয়নগুলির সমৃদ্ধি বাড়াতে, এটির জন্য একটি অতিরিক্ত সরলীকৃত প্রক্রিয়া এবং উচ্চ কর্মক্ষমতা শোষণের দিকে উপাদানগুলিকে বিভক্ত করার বৃদ্ধি প্রয়োজন। আয়ন বিনিময় শোষণ এবং ঝিল্লি স্তর পৃথকীকরণ কৌশল সুবিধা আছে.

শোষণ পদ্ধতি: এটি কম লিথিয়াম ফোকাস সহ লবণের হ্রদের জন্য উপযুক্ত। এটি লিথিয়াম আয়নগুলির বিভাজন অর্জনের জন্য লিথিয়াম আয়নের নির্দিষ্ট শোষণ ক্ষমতা সহ শোষণকারীর উপর নির্ভর করে। অ্যালুমিনিয়াম-ভিত্তিক শোষণকারীগুলি বর্তমানে তুলনামূলকভাবে পরিপক্ক, তবুও প্রচুর পরিমাণে জল গ্রহণ করে। ভবিষ্যতের প্রযুক্তিগত রূপান্তরের দিকটি বেশিরভাগই জলের ব্যবহার হ্রাস করা

মেমব্রেন লেয়ার স্প্লিটিং আপ পদ্ধতি: এটি বর্তমানে শিল্প প্রয়োগের জন্য সবচেয়ে সক্রিয় পদ্ধতিগুলির মধ্যে একটি। চাপের সাথে, মেমব্রেন স্তরের সাবধানে বিভক্ত করার ফাংশনটি ফিড ফ্লুইডের বিভিন্ন উপাদান আলাদা করার জন্য ব্যবহার করা হয়। মূল হল ঝিল্লি উপকরণ পছন্দ। লবণ হ্রদ থেকে লিথিয়াম নিষ্কাশনের জন্য ঝিল্লি স্তর উপাদানগুলি বেশিরভাগই জৈব ঝিল্লি, এবং চীনের জৈব ঝিল্লিগুলি ক্রমান্বয়ে আমদানি বিকল্পকে স্বীকৃতি দেওয়ার পর্যায়ে রয়েছে।

ক্যাথোড পণ্য

অনুকূল ইলেক্ট্রোড সামগ্রীর পরিপ্রেক্ষিতে, ধীরে ধীরে শক্তির ঘনত্ব বাড়ানো হল লিথিয়াম আয়রন ফসফেট অনুকূল ইলেক্ট্রোডের বৃদ্ধির প্রবণতা, যা লিথিয়াম সম্পূরক এবং অন্যান্য কৌশল দ্বারা প্রচার করা যেতে পারে।

লিথিয়াম সাপ্লিমেন্টেশন, যাকে প্রি-লিথিয়েশনও বলা হয়, ব্যাটারি প্রোডাক্ট সিস্টেমে উচ্চ লিথিয়াম ওয়েব কন্টেন্ট সহ একটি উপাদান প্রবর্তন করে, সেইসাথে পদার্থটিকে সঠিকভাবে লিথিয়াম আয়ন রিলিজ করে, সক্রিয় লিথিয়ামের ক্ষতির জন্য ক্ষতিপূরণ দেয়, সেইসাথে প্রকৃত শক্তির বেধ এবং সেইসাথে ব্যাটারির চক্র জীবন বাড়ায়।

ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড লিথিয়াম পরিপূরক পদ্ধতি মোটামুটি সম্পূর্ণভাবে বেড়েছে। লিথিয়াম সাপ্লিমেন্ট টেকনোলজির প্রয়োগের পর, লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যাটারির পাওয়ার বেধ প্রায় 20% 60 বৃদ্ধি পাবে বলে আশা করা হচ্ছে। বর্তমানে, ব্যবসা বৃহৎ আকারের উৎপাদন সম্পাদন করেছে, এবং এটি প্রত্যাশিত যে আগামী 3-5 বছরের মধ্যে উৎপাদন ক্ষমতা প্রকাশ করা হবে।

প্রতিকূল পণ্য

নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড সামগ্রীর ক্ষেত্রে, ভবিষ্যতের অগ্রগতি প্যাটার্নটি প্রধানত উচ্চ নির্দিষ্ট ক্ষমতা সহ কার্বন-সিলিকন যৌগিক পণ্যগুলির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। বিশুদ্ধ সিলিকন উপাদানগুলি বিলিং এবং মুক্তির সময় ভলিউম বিকাশের প্রবণ, তবে কার্বন উপাদানগুলির ক্ষুদ্র ভলিউম পরিবর্তনের সুবিধা রয়েছে। ফলস্বরূপ, শিল্পায়নের জন্য বর্তমান বৃদ্ধির দিক হল সিলিকন কার্বন প্রতিকূল ইলেক্ট্রোড গঠনের জন্য সরাসরি সিলিকনে কার্বন উপাদান উপস্থাপন করা।

এই পদ্ধতিটি নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের বিশদ ক্ষমতা বাড়াতে পারে এবং একই সময়ে চার্জের পাশাপাশি স্রাব জুড়ে সিলিকনের ভলিউম পরিবর্তন কমাতে পারে। আজ, ব্যবসায়িক সিলিকন-কার্বন অ্যানোডগুলিতে সিলিকন ডোপডের পরিমাণ বেশিরভাগই 10% এর নীচে তালিকাভুক্ত, সেইসাথে বিশেষ ক্ষমতা 400-700mAh/g এর মধ্যে। কার্বন-সিলিকন অ্যানোডের সমর্থনকারী বাণিজ্যিক চেইন ধীরে ধীরে পরিপক্ক হয়েছে 61 এবং পরবর্তী 2-3 বছরের মধ্যে উত্পাদন ক্ষমতা প্রকাশের প্রত্যাশা করা হচ্ছে।

ডি আইফ্রাম

ডায়াফ্রামের ক্ষেত্রে, বিকাশের ফ্যাড মূলত প্রস্তুতির পদ্ধতির পাশাপাশি উদ্ভাবন বৃদ্ধির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। লিথিয়াম আয়রন ফসফেট শুষ্ক-প্রক্রিয়া ডায়াফ্রাম থেকে ভেজা-প্রক্রিয়া ডায়াফ্রামে প্রতিষ্ঠিত হতে থাকে; নিরাপত্তা এবং নিরাপত্তা বৃদ্ধি করার জন্য, ওয়েট-প্রসেস ডায়াফ্রামে সিরামিক ফিনিশিং একটি আরও প্রযুক্তিগত প্রযুক্তি নির্দেশাবলী।

ই ইলেক্ট্রোলাইট

ইলেক্ট্রোলাইটের পরিপ্রেক্ষিতে, নিরাপত্তার পাশাপাশি ব্যাটারির স্থায়িত্ব উন্নত করাই হল ভবিষ্যত দিক।

তরল ইলেক্ট্রোলাইটের পরিপ্রেক্ষিতে, LiFSI-এর একটি চমৎকার প্রয়োগের সম্ভাবনা রয়েছে। LiFSI একটি ইলেক্ট্রোলাইট লিথিয়াম লবণ হিসাবে দুটি উপায়ে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি LiPF6-LiFSI মিশ্রিত লিথিয়াম লবণ বিকাশের জন্য একটি মৌলিক লিথিয়াম লবণ সংযোজন হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, এবং এছাড়াও বিশুদ্ধ LiFSI লিথিয়াম লবণ LiPF6 প্রতিস্থাপন করতে পারে।

বর্তমানে, LiFSI স্থানীয়করণ অর্জন করেছে এবং বর্তমানে ক্ষুদ্র ব্যাচ উৎপাদনের পর্যায়ে রয়েছে। ভবিষ্যতে, এটি বেশিরভাগই অটোমেশনের মাধ্যমে দাম কমিয়ে দেবে।

সলিড-স্টেট ব্যাটারিগুলি সলিড-স্টেট ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার করে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলিকে বোঝায়। কাজের নীতির পরিপ্রেক্ষিতে, সলিড-স্টেট লিথিয়াম ব্যাটারিগুলি সাধারণ লিথিয়াম ব্যাটারির থেকে আলাদা নয়। পাওয়ার স্টোরেজ সিস্টেমের জন্য, সলিড-স্টেট লিথিয়াম ব্যাটারির সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য সুবিধা হল নিরাপত্তা। সলিড-স্টেট ইলেক্ট্রোলাইটগুলির অগ্নি প্রতিবন্ধকতার সুবিধা রয়েছে সেইসাথে সহজ প্যাকেজিং, সেইসাথে ব্যাটারির শক্তি পুরুত্ব বাড়াতে পারে। উপরন্তু, কঠিন ইলেক্ট্রোলাইটে উচ্চ যান্ত্রিক শক্তি আছে, যা সফলভাবে বাইক চালানোর সময় তরল লিথিয়াম ধাতব ব্যাটারিতে লিথিয়াম ডেনড্রাইটের অনুপ্রবেশ রোধ করতে পারে, যা উচ্চ শক্তির ঘনত্ব সহ লিথিয়াম ধাতব ব্যাটারি তৈরি করা সম্ভবপর করে তোলে। ফলস্বরূপ, অল-সলিড-স্টেট লিথিয়াম ব্যাটারিগুলি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য একটি উপযুক্ত বিকাশের দিক।

তথাপি, এটা উল্লেখ করা দরকার যে সলিড-স্টেট ব্যাটারিতে প্রযুক্তিগত উদ্ভাবন অর্জনের জন্য, পদার্থ বিজ্ঞানে এখনও 2টি বড় অসুবিধা রয়েছে। একটি হল লিথিয়াম ধাতব প্রতিকূল ইলেক্ট্রোডের সমস্যা, এবং অন্যটি হল সলিড-স্টেট ইলেক্ট্রোলাইট এবং ইতিবাচক-নেতিবাচক ব্যবহারকারী ইন্টারফেসের ব্যর্থতা।

কারণ শক্তিশালী ইলেক্ট্রোলাইট নিজেই ইলেক্ট্রোলাইট এবং সেইসাথে বিভাজকের চেয়ে বড়, ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড সিস্টেম পরিবর্তিত হয়নি। সেই কারণে, লিথিয়াম ধাতুর প্রতিকূল ইলেক্ট্রোড ব্যবহার করে ভর শক্তির ঘনত্বকে অতিক্রম করার জন্য, যা গ্রাফাইট62 এর 10 গুণ বেশি লিথিয়াম ঘনত্ব সংরক্ষণ করতে পারে।

নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড হিসাবে লিথিয়াম ইস্পাত সহ অল-সলিড-স্টেট লিথিয়াম ব্যাটারির জন্য, ব্যাটারিতে লিথিয়াম ডেনড্রাইটের বৃদ্ধি বিবেচনা করা প্রয়োজন। কঠিন ইলেক্ট্রোলাইটগুলিতে ডেনড্রাইটের বৃদ্ধি তরল ইলেক্ট্রোলাইটের তুলনায় আরও জটিল এবং বৈচিত্র্যময়, বিভিন্ন ভৌত এবং রাসায়নিক আবাসিক বা বাণিজ্যিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে মিশ্রিত করে। সেটিং, সুনির্দিষ্ট ডিভাইস এখনও অপ্রত্যাশিত.

দ্বিতীয়টি হল কঠিন ইলেক্ট্রোলাইটের পাশাপাশি অনুকূল এবং প্রতিকূল ইলেক্ট্রোডের মধ্যে ইন্টারফেসের ব্যর্থতা। দরিদ্ররা প্রাকৃতিক ইলেক্ট্রোলাইট নয় এবং শক্তিশালী ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্যে লিথিয়াম ধাতুর সাথে যোগাযোগ করে যার ফলে উচ্চ ইন্টারফেসিয়াল প্রতিরোধ এবং অসম কারেন্ট সঞ্চালন হয়, যখন পলিমার ইলেক্ট্রোলাইটের স্থিতিশীল শারীরিক এবং রাসায়নিক আবাসিক বৈশিষ্ট্য সংরক্ষণের ক্ষমতা এলাকা তাপমাত্রা স্তরে অপর্যাপ্ত।

দুটি ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টারফেসের স্থায়িত্বকে প্রভাবিত করে অল-সলিড-স্টেট লিথিয়াম ব্যাটারির দীর্ঘ চক্র জীবনকে প্রভাবিত করে। সলিড-স্টেট ব্যাটারির r&d এর 40 বছরের ইতিহাস রয়েছে। সেই প্রযুক্তিগত সমস্যাগুলির সাথে যেগুলি এখনও পুনরায় সংঘটিত হয়নি, বিদ্যমান লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির সাথে শিল্প চেইনের সামঞ্জস্য খুব কম। ফলস্বরূপ, যদিও সলিড-স্টেট লিথিয়াম ইস্পাত ব্যাটারিগুলি লিথিয়াম ব্যাটারির আদর্শ রূপ, যদি বৃহৎ উত্পাদন সম্পন্ন করতে, প্রযুক্তিগত বাধাগুলি ভেঙ্গে এবং বাণিজ্যিক চেইন নির্মাণে সহায়তা করার জন্য আরও বেশি সময় ব্যয় করা অপরিহার্য।