ٹھوس الیکٹرولائٹ کی درخواست کے فوائد

ٹھوس الیکٹرولائٹ مستقبل میں لتیم بیٹری الیکٹرولائٹس کی ترقی میں ایک رجحان ہے ، کیونکہ ٹھوس الیکٹرولائٹ بیٹری ٹیکنالوجی نے آج تک تیار کیا ہے. ایک تکنیکی نقطہ نظر سے ، ٹھوس الیکٹرولائٹس کو آکسائڈ الیکٹرولائٹس ، سلفائڈ الیکٹرولائٹس ، نامیاتی پولیمر الیکٹرولائٹس ، اور لاپاون الیکٹرولائٹس میں تقسیم کیا جا سکتا ہے. یہ کہا جا سکتا ہے کہ یہ نسبتا بالغ ہے ، لیکن یہ بھی ایک معدنیات کا سامنا ہے. ٹیکنالوجی کی ایک نئی نسل کی پیدائش فوری طور پر کی ضرورت ہے, خاص طور پر نئی توانائی کے میدان میں. ٹھوس ریاستی بیٹریاں اگلے جنریشن پاور بیٹری ٹیکنالوجی کے درمیان سب سے زیادہ کشش بننے کی توقع کر رہے ہیں. کیونکہ تمام ٹھوس ریاستی بیٹریاں نہ صرف نسبتا اعلی تکنیکی پختگی ہے, بہت سے گھریلو اور غیر ملکی لتیم آئن کمپنیوں نے بھی ایک اہم اگلی نسل ٹیکنالوجی ریزرو کے طور پر تمام ٹھوس ریاستی بیٹری ٹیکنالوجی شمار کیا ہے.

ٹھوس ریاستی بیٹری ٹیکنالوجی کی ابتدائی ترقی میں ، کی وجہ سے ٹھوس الیکٹرولائٹ مواد کے نسبتا کم چالکتا ، تحقیق اور ترقی کا مرکز زیادہ تر ٹھوس الیکٹرولائٹس کے چالکتا کو بہتر بنانے پر تھا. لہذا ، اعلی ionic چالکتا کے ساتھ ٹھوس الیکٹرولائٹس اور آکسائڈ ٹھوس الیکٹرولائٹس سلفائڈ توجہ کی ایک وسیع رینج کی طرف متوجہ کیا ہے.

تمام ٹھوس ریاست لتیم آئن بیٹریاں روایتی نامیاتی مائع الیکٹرولائٹس کی بجائے ٹھوس الیکٹرولائٹس کا استعمال کرتے ہیں ، جو بیٹری کی حفاظت کے مسائل کو حل کر سکتا ہے اور الیکٹرک گاڑیوں اور بڑے پیمانے پر توانائی کی اسٹوریج کے لئے مثالی کیمیائی طاقت کے ذرائع ہیں. کلید اعلی کمرے کے درجہ حرارت چالکتا اور الیکٹرو کیمیکل استحکام کے ساتھ ٹھوس الیکٹرولائٹس تیار کرنا ہے ، اس کے ساتھ ساتھ اعلی توانائی الیکٹروڈ مواد تمام ٹھوس ریاستی لتیم آئن بیٹریاں کے لئے موزوں ہے ، اور الیکٹروڈ/ٹھوس الیکٹرولائٹ انٹرفیس کی مطابقت کو بہتر بنانے کے لئے.

ٹھوس ریاستی لتیم بیٹریاں لتیم بیٹریاں کی بنیاد پر تیار کی جاتی ہیں. روایتی لتیم بیٹریاں کے ساتھ مقابلے میں ، وہ بنیادی طور پر مائع یا جیل کا استعمال مثبت اور منفی الیکٹروڈ کے درمیان کوندکٹاوی مواد کے طور پر نہیں ، جو بہت کار کی حفاظت اور اعلی درجہ حرارت کا سامنا کرنے کی صلاحیت کو بہتر بناتا ہے. . اس میں اعلی حفاظت ، اعلی توانائی کی کثافت ، طویل سائیکل کی زندگی ، اور وسیع آپریٹنگ درجہ حرارت کی حد کے فوائد ہیں ، جس میں بہت بنیادی ٹھوس الیکٹرولائٹ ہے.

آکسائڈ ٹھوس الیکٹرولائٹس مواد کی ساخت کے مطابق ، کرسٹل اور اونچائیوں (امورفووس) میں تقسیم کیا جا سکتا ہے. کرسٹل الیکٹرولائٹس میں perبیضہ skدانی کی قسم ، نکس آئکن کی قسم ، لاساکاون کی قسم اور تامڑا کی قسم ، وغیرہ شامل ہیں. اونچائیوں آکسائڈ الیکٹرولائٹ ریسرچ ہاٹ سپاٹ لاپاون قسم الیکٹرولائٹ پتلی فلم بیٹریاں میں استعمال کیا جاتا ہے.

آکسائڈ کرسٹل ٹھوس الیکٹرولائٹ میں اعلی کیمیائی استحکام ہے اور ماحول میں بہت زیادہ ہوسکتا ہے ، جو تمام ٹھوس ریاستی بیٹریاں کی بڑی پیمانے پر پیداوار کے لئے فائدہ مند ہے. ریسرچ فوکس کمرے کے درجہ حرارت ionic چالکتا اور الیکٹروڈ کے ساتھ اس کی مطابقت کو بہتر بنانے کے لئے ہے. فی الحال ، چالکتا کو بہتر بنانے کے طریقوں بنیادی طور پر عنصر متبادل اور ہیٹیرووالانٹ عنصر ڈوپنگ ہیں ، اور الیکٹروڈ کے ساتھ مطابقت بھی ایک اہم مسئلہ ہے جو اس کی درخواست کو محدود کرتی ہے.

سب سے زیادہ عام سلفائڈ کرسٹل ٹھوس الیکٹرولائٹ ہے thio-لاساکاون, سب سے پہلے پروفیسر کانکی طرف سے دریافت کیا گیا تھا Li2S-GeS2-P2S کے نظام میں ٹوکیو کے انسٹی ٹیوٹ کی ٹیکنالوجی. کیمیائی ساخت Li4-xGe1-xPxS4 ہے ، اور کمرے کے درجہ حرارت آئن چالکتا کے طور پر زیادہ سے زیادہ ہے 2.2 × 10. -3S/سینٹی میٹر (کہاں x = 0.75) ، اور الیکٹرانک چالکتا کو نظر انداز کیا جا سکتا ہے. Thio-لاساکاون کے عام کیمیائی فارمولا Li4-xGe1-xPxS4 (A = Ge, Si, وغیرہ, B = P, Al, Zn, وغیرہ).

سلفائڈ گلاس ٹھوس الیکٹرولائٹ عام طور پر P2S5 ، SiS2 ، B2S3 اور دیگر نیٹ ورک کی فارمیرز اور نیٹ ورک موڈیفائر Li2S پر مشتمل ہے. نظام میں بنیادی طور پر Li2S-P2S5 ، Li2S-SiS2 ، Li2S-B2S3 شامل ہیں. ساخت میں ایک وسیع تبدیلی کی حد ہے ، ہائی روم درجہ حرارت آئن چالکتا ، اعلی تھرمل استحکام ، اچھی حفاظت کی کارکردگی ، اور وسیع الیکٹرو کیمیائی استحکام ونڈو (5V تک). یہ اعلی طاقت اور اعلی کم درجہ حرارت ٹھوس ریاستی بیٹریاں میں بقایا فوائد ہے اور ٹھوس ریاستی بیٹری الیکٹرولائٹ مواد کی بہت صلاحیت ہے.

پالیمر ٹھوس الیکٹرولائٹ پالیمر میٹرکس پر مشتمل ہے (جیسا کہ پالئیےسٹر, مکـثـورخامری اور پولیامانا, وغیرہ) اور لتیم نمک (جیسے LiClO4, LiAsF4, LiPF6, LiBF4, وغیرہ), اس کے ہلکے وزن کی وجہ سے, اچھا واسکوالاسٹاکاٹی, اور بہترین میکانی پروسیسنگ کی کارکردگی اور دیگر خصوصیات کو وسیع پیمانے پر توجہ حاصل کی ہے.

عام SPEs میں polyethylene آکسائڈ شامل ہیں (PEO), پولیاکریلوناٹرالی (پین), پولیوانیلادینی فلورائیڈ (PVDF کوٹنگ), پولیمیٹہیلمیتھاکریلاٹی (پممہ), پولی سے متعلق آکسائڈ (PPO), پولیوانیلادینی کلورائد (پودک) اور سنگل آئن پولیمر الیکٹرولائٹ نظام.

فی الحال ، مرکزی دھارے میں سپ میٹرکس اب بھی پہلی تجویز کردہ PEO اور اس کی ڈیویوٹیوٹس ہے ، بنیادی طور پر دھات لتیم اور بہتر لاتعلقی اختیار لتیم نمک کی صلاحیت کے استحکام کی وجہ سے.

لاپاون الیکٹرولائٹ کی طرف سے بنایا گیا ہے اوک رج نیشنل لیبارٹری (اورنل) امریکہ میں. لتیم فاسفورس اوایناٹرادی (لاپاون) الیکٹرولائٹ فلم ایک اعلی طہارت نائٹروجن ماحول میں ایک ریڈیو فریکوئنسی Li3P04 ماگنیٹراون آلہ کا استعمال کرتے ہوئے سپوٹرانگ ایک اعلی طہارت سپوٹرانگ ہدف کی طرف سے تیار کیا گیا تھا.

یہ سمجھا جاتا ہے کہ مواد بہترین جامع کارکردگی ہے ، کمرے کے درجہ حرارت ionic چالکتا ہے 2.3 × 10-6S/سینٹی میٹر ، الیکٹرو کیمیکل ونڈو ہے 5.5 V (http://vs.Li/Li+) ، تھرمل استحکام اچھا ہے ، اور مثبت الیکٹروڈ جیسے LiCoO2 ، LiMn2O4 ، اور منفی الیکٹروڈ جیسے کہ لتیم دھات اور لتیم ملاوٹ کے طور پر اچھی مطابقت ہے. لاپاون فلم کی ionic چالکتا امورفووس ساخت اور فلم مواد میں N مواد پر منحصر ہے. N مواد کی بڑھتی ہوئی ionic چالکتا کو بہتر بنا سکتے ہیں.