மின்சார வாகனங்களுக்கான (EVகள்) லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் பிரிப்பான்களின் அதிக வெப்பம், குறுகிய சுற்றுகள் மற்றும் செயல்திறன் குறைவதால் பாதுகாப்பு மற்றும் நிலைத்தன்மை சிக்கல்களை எதிர்கொள்கின்றன. இந்தக் குறைபாடுகளைத் தணிக்கும் நோக்கத்துடன், ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒட்டு பாலிமரைசேஷன் நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தினர் மற்றும் புதுமையான சிலிக்கா நானோ துகள்கள் அடுக்கு பிரிப்பான்களை உருவாக்கினர், அவை வெப்ப நிலைத்தன்மை மற்றும் நீடித்தவை. இந்த பிரிப்பான்கள் கொண்ட பேட்டரிகள் பாதுகாப்பானவை மற்றும் மேம்பட்ட செயல்திறனைக் காட்டுகின்றன. இந்த வளர்ச்சியானது போக்குவரத்துத் துறையை டிகார்பனைஸ் செய்வதில் EVகளை ஏற்றுக்கொள்வதற்கு பங்களிக்கும்.
ரிச்சார்ஜபிள் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் (அல்லது லி-அயன் பேட்டரிகள் அல்லது எல்ஐபிகள்) கடந்த மூன்று தசாப்தங்களில் மிகவும் பிரபலமாகி, எங்கும் காணப்படுகின்றன. அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி, குறைந்த எடை மற்றும் ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடிய தன்மை காரணமாக, இவை மொபைல் போன்கள், மடிக்கணினிகள், ஆடியோ காட்சி சாதனங்கள், பவர் ஸ்டோரேஜ் மற்றும் எலக்ட்ரிக் மோட்டார் வாகனங்கள் (EVகள்) ஆகியவற்றில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் இவை அன்றாட வாழ்வின் ஒருங்கிணைந்த பகுதியாக மாறிவிட்டன. LIB கள் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்தவை, சுத்தமான ஆற்றல் சேமிப்பை வழங்குகின்றன மற்றும் பங்களிக்கின்றன decarbonising பொருளாதாரம்.
இருப்பினும், லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் மின்சார வாகனங்கள் (EVகள்) மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகளுக்கான பாதுகாப்பு அபாயத்தை எதிர்கொள்ளும் முக்கியமாக பாலியோல்ஃபின் பிரிப்பான்கள் அதிக வெப்பமடைவதால். பிரிப்பான்கள் கத்தோட் மற்றும் அனோட் இடையே நேரடி தொடர்பைத் தடுக்கின்றன, ஆனால் அவை வெப்பமடைவதால் வெப்பநிலை 160 °C ஆக அதிகரிக்கும் போது உருகும். இதன் விளைவாக, லி டென்ட்ரைட்டுகளை உருவாக்குவதன் மூலம் அனோட் மற்றும் கேத்தோடு நேரடியாக தொடர்பு கொள்ளலாம், எனவே உள் குறுகிய சுற்றுகள் மற்றும் எலக்ட்ரோலைட்டுகளை போதுமான அளவு உறிஞ்சுதல் மற்றும் செயல்திறன் குறைகிறது.
இந்த குறையை போக்க முயற்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டு வருகின்றன. மட்பாண்டங்களின் பூச்சுகளைப் பயன்படுத்துவது பற்றி யோசிக்கப்பட்டது, ஆனால் அது பொருத்தமற்றதாகக் கண்டறியப்பட்டது, ஏனெனில் இது பிரிப்பான்களின் தடிமன் மற்றும் ஒட்டுதலைக் குறைத்தது.
சமீபத்திய ஆய்வில், இன்சியான் தேசிய பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் சிலிக்கான் டை ஆக்சைட்டின் (SiO) சீரான அடுக்கை இணைக்க ஒட்டு பாலிமரைசேஷன் நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தினர்.2) நானோ துகள்கள் முதல் பாலிப்ரோப்பிலீன் (பிபி) பிரிப்பான்கள். பிரிப்பான்கள் இவ்வாறு SiO பூச்சுடன் மாற்றியமைக்கப்படுகின்றன2 200 nm தடிமன் அதிக வெப்பத்தை எதிர்க்கும் மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்பு திறனை பராமரிக்கும் போது டென்ட்ரைட் உருவாக்கத்தை அடக்குகிறது. லி-அயன் பேட்டரிகளின் பாலிப்ரோப்பிலீன்-அடிப்படையிலான பிரிப்பான் (பிபிஎஸ்) உள் ஷார்ட் சர்க்யூட்களைத் தணிக்கவும், பேட்டரியை பாதுகாப்பானதாகவும் திறமையாகவும் மாற்றுவதற்கு மேம்படுத்தப்படலாம் என்று இது அறிவுறுத்துகிறது.
மின்சார வாகனங்கள் (EVகள்) மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகளில் LIB களுக்கு இந்த வளர்ச்சி பொருத்தமானது மற்றும் நம்பிக்கைக்குரியது. வணிகமயமாக்கப்பட்டவுடன், சிறந்த பாதுகாப்பு மற்றும் செயல்திறனுடன் மேம்படுத்தப்பட்ட LIB கள் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த மின்சார வாகனங்களைப் பெற உதவும்.
***
குறிப்புகள்:
- மந்திரம், A. லித்தியம்-அயன் பேட்டரி கேத்தோடு வேதியியலில் ஒரு பிரதிபலிப்பு. நாட் கம்யூன் 11, 1550 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-15355-0
- பார்க் ஜே., et al 2024. லி-மெட்டல் பேட்டரிகளுக்கான மேற்பரப்பு பல-செயல்பாட்டு உத்தி மூலம் அல்ட்ரா-தின் SiO2 நானோ துகள்கள் அடுக்கு பிரிப்பான்கள்: அதிக மேம்படுத்தப்பட்ட லி-டென்ட்ரைட் எதிர்ப்பு மற்றும் வெப்ப பண்புகள். ஆற்றல் சேமிப்பு பொருட்கள். தொகுதி 65, பிப்ரவரி 2024, 103135. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ensm.2023.103135
***
