لتیم آئن بیٹریوں کے لیے مینگنیج کی تبدیلی
22 مارچ 2021 - لتیم آئن بیٹری توانائی کا ذخیرہ لتیم آئن توانائی ذخیرہ
کوبالٹ فری کیتھوڈس دستیاب سستی دھاتوں میں سے ایک کا استعمال کرکے سپلائی کے مسائل کا مقابلہ کرسکتے ہیں۔
امریکی محققین نے ایک لیتھیم آئن بیٹری بنائی ہے جو روایتی کوبالٹ یا نکل کے بجائے مینگنیج کو کیتھوڈ مواد کے طور پر استعمال کرتی ہے۔ یہ کام ان تیزی سے مہنگے اور محدود وسائل کا ایک سستا اور وافر متبادل پیش کر سکتا ہے، جس سے لیتھیم آئن توانائی کے ذخیرہ کرنے کی تیزی سے بڑھتی ہوئی طلب کو پورا کرنے کا راستہ مل سکتا ہے۔
زیادہ تر لتیم آئن بیٹری کیتھوڈس کا انحصار کوبالٹ یا نکل پر ہوتا ہے کیونکہ وہ آسانی سے ڈھانچے کو پرتوں اور ترتیب سے رکھتے ہیں۔ لیکن 2014 میں میساچوسٹس انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی (MIT) میں Gerbrand Ceder کی سربراہی میں ایک گروپ نے ظاہر کیا کہ لتیم آئن بیٹریاں اس وقت تک کام کر سکتی ہیں جب تک کہ وہ لتیم سے مالا مال ہوں، اور ممکنہ طور پر نئی بیٹریاں آزمانے کا امکان پیدا ہوتا ہے۔ بہتر، مواد.
یونیورسٹی آف کیلیفورنیا اور لارنس برکلے نیشنل لیبارٹری، یو ایس کے سیڈر اور ان کے ساتھیوں نے اب ایک لتیم آئن بیٹری تیار کی ہے جس میں مینگنیج پر مبنی کیتھوڈ کی خرابی ہے، اور دکھایا گیا ہے کہ یہ ممکنہ طور پر کوبالٹ یا نکل سے زیادہ توانائی ذخیرہ کر سکتی ہے۔ 'ہمارا خیال یہ تھا کہ اگر ہم ایسے کیتھوڈز بنا سکتے ہیں جہاں پر تہہ لگانے کی ہمیں پرواہ نہیں ہے، تو ہم دھاتوں کے وسیع تر سپیکٹرم کا استعمال کر سکتے ہیں،' MIT سے لیڈ مصنف Jinhyuk Lee کہتے ہیں۔ 'ہم نے مینگنیز استعمال کرنے کا فیصلہ کیا کیونکہ یہ دستیاب سستی دھاتوں میں سے ایک ہے۔'
مینگنیج کو پہلے سے ہی روایتی تہوں والی لتیم آئن بیٹری کیتھوڈس میں استعمال کیا جاتا ہے لیکن ایک مستحکم دھات کے طور پر جس میں الیکٹران اسٹوریج میں بہت کم شمولیت ہوتی ہے۔ ناکارہ مینگنیج اور دیگر دھاتی آکسائیڈز سے خالص طور پر کیتھوڈس بنانے کی حالیہ کوششیں محدود رہی ہیں کیونکہ چارجنگ کے دوران جب لیتھیم آئن کیتھوڈ سے لیتھیم پر مبنی انوڈ میں منتقل ہوتے ہیں تو بہت زیادہ آکسیجن ریڈوکس سرگرمی کی وجہ سے وہ غیر مستحکم ہو جاتے ہیں اور صلاحیت کھو دیتے ہیں۔
اس سرگرمی کو کم کرنے اور اعلیٰ صلاحیت والے مینگنیج آکسائیڈ کیتھوڈ حاصل کرنے کے لیے، سیڈر کی ٹیم نے دو الیکٹرانوں کا تبادلہ کرنے کے لیے مینگنیج حاصل کرنے کا ایک طریقہ تلاش کیا، جو کہ ایک کے بجائے اعلیٰ صلاحیت کے نکل پر مبنی کیتھوڈس کرتے ہیں۔ اس میں مینگنیج کی قدر کو Mn2+ تک کم کرنا شامل ہے جس میں کچھ آکسیجن کی anions کو لوئر ویلنٹ فلورین anions کے ساتھ تبدیل کیا جاتا ہے جبکہ کچھ مینگنیج کیشنز کو ہائی ویلنٹ نیبیم اور ٹائٹینیم آئنوں کے ساتھ تبدیل کیا جاتا ہے۔ اس کا مطلب یہ تھا کہ مینگنیج کیشنز کا ڈبل ریڈوکس Mn2+ سے Mn4+ تک ہو سکتا ہے، جس سے لیتھیم آئنوں کا ایک بڑا حصہ غیر مستحکم ہوئے بغیر کیتھوڈ سے لیتھیم انوڈ میں منتقل ہو سکتا ہے۔
سیڈر کا کہنا ہے کہ 'ہمارے لیب اسکیل [بیٹری سائیکلنگ ٹیسٹ] کے نتائج موجودہ کیتھوڈس (600-700 Wh/kg) کے مقابلے ہمارے کیتھوڈس (~1000 Wh/kg) کی کافی زیادہ توانائی کی کثافت کو ظاہر کرتے ہیں۔ 'لیکن ہمارا ڈیٹا تجارتی پیمانے پر نہیں ہے، اس لیے ہمارے مواد کی مزید جانچ اور اصلاح ہونی چاہیے۔'
'جبکہ عملی ایپلی کیشنز کے لیے سائیکل کے استحکام میں مزید بہتری کی ضرورت ہے، رپورٹ کردہ حکمت عملی بہت اچھا وعدہ رکھتی ہے اور مختلف ہائی ویلنٹ کیشنز کی وسیع پیمانے پر تلاش کی اجازت دیتی ہے،' Gleb Yushin، جو جارجیا انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی، US میں توانائی کے ذخیرے کی تحقیقات کرتے ہیں۔ 'سیل وولٹیج کو بہت کم اقدار تک کم کرنے کی ضرورت الیکٹرانک آلات پر رپورٹ شدہ ٹیکنالوجی کے استعمال کے لیے رکاوٹ پیدا کر سکتی ہے، لیکن آٹوموٹو ایپلی کیشنز کے لیے یہ کوئی بڑی بات نہیں ہونی چاہیے۔'
ٹیلی فون: 86-0755-33065435
میل: info@vtcpower.com
ویب: www.vtcbattery.com
پتہ: نمبر 10، جن لِنگ روڈ، ژونگکائی انڈسٹریل پارک، ہوزہو سٹی، چین
گرم مطلوبہ الفاظ: پولیمر لیتھیم بیٹری، پولیمر لتیم بیٹری بنانے والی کمپنی، لائفپو 4 بیٹری، لتیم آئن پولیمر (لیپو) بیٹریاں، لی آئن بیٹری، لیسوکی 2، NiMH-NiCD بیٹری، بیٹری BMS
روزمرہ کی زندگی میں، لیتھیم بیٹریوں کے استعمال کے بارے میں مزید جانیں، خاص طور پر چارجنگ ڈیوائسز اور موبائل فونز، زیادہ دیر تک چارج کرنے سے ہونے والے دھماکوں سے بچنے کے لیے۔
