. ऑल-सॉलिड लिथियम-सल्फर बैटरी लिथियम-आयन की तुलना में चार गुना अधिक ऊर्जा स्टोर करती है - प्रौद्योगिकी

ऑल-सॉलिड लिथियम-सल्फर बैटरी लिथियम-आयन की तुलना में चार गुना अधिक ऊर्जा स्टोर करती है

लिथियम सल्फर बैटरी
© ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी

वर्तमान में, लिथियम आयन बैटरी हमारे इलेक्ट्रॉनिक्स और इलेक्ट्रिक कारों में ऊर्जा भंडारण के लिए सोने का मानक है, लेकिन लंबे समय से शोधकर्ताओं ने माना है कि लिथियम-सल्फर बैटरी अपने वजन की तुलना में उच्च ऊर्जा घनत्व के कारण और भी बेहतर विकल्प बन जाएगी। अब प्रौद्योगिकी में एक नई सफलता के साथ, ऐसा लगता है कि वे सही थे। टेनेसी में ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी के शोधकर्ताओं ने एक लिथियम-सल्फर बैटरी विकसित की है जो लिथियम-आयन बैटरी के रूप में चार गुना अधिक ऊर्जा संग्रहीत करती है और बनाने और सुरक्षित करने के लिए सस्ता भी है।

जैसा कि शोधकर्ता लिथियम-सल्फर बैटरी पर काम कर रहे हैं, एक बड़ी समस्या उनका सामना तरल इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करने के साथ थी। तरल इलेक्ट्रोलाइट अत्यधिक प्रवाहकीय था, लेकिन नकारात्मक पक्ष यह था कि इससे बैटरी समय से पहले टूट जाती थी, जिसने प्रौद्योगिकी को आगे बढ़ने से रोक दिया था। ओक रिज टीम इसके बजाय एक ठोस इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करके समस्या को दूर करने में सक्षम थी।

अध्ययन के प्रमुख लेखक चेंगदू लियांग ने कहा, "तरल से ठोस इलेक्ट्रोलाइट्स में यह परिवर्तनशील बदलाव सल्फर के विघटन की समस्या को खत्म करता है और हमें लिथियम-सल्फर बैटरी के वादे को पूरा करने में सक्षम बनाता है।" "हमारी बैटरी डिज़ाइन में मौजूदा लिथियम-आयन प्रौद्योगिकियों की तुलना में लागत को कम करने, ऊर्जा घनत्व बढ़ाने और सुरक्षा में सुधार करने की वास्तविक क्षमता है।" शोधकर्ताओं ने बैटरी के लिए ठोस इलेक्ट्रोलाइट और कैथोड बनाने के लिए सल्फर युक्त सामग्रियों के एक नए वर्ग का उपयोग किया। उनके द्वारा उपयोग किया जाने वाला मौलिक सल्फर पेट्रोलियम प्रसंस्करण का एक औद्योगिक उपोत्पाद है, जो लागत कम रखता है और कुछ लाभकारी के लिए अपशिष्ट प्रवाह का उपयोग करने का एक तरीका भी खोलता है।

"सल्फर व्यावहारिक रूप से स्वतंत्र है, " लिआंग ने कहा। "न केवल लिथियम-आयन बैटरी कैथोड में उपयोग किए जाने वाले संक्रमण धातु यौगिकों की तुलना में सल्फर बहुत अधिक ऊर्जा संग्रहीत करता है, लेकिन एक लिथियम-सल्फर उपकरण एक बेकार प्रौद्योगिकी को पुन: उपयोग करने में मदद कर सकता है।"

असली सबूत हालांकि प्रदर्शन में है। लिथियम-सल्फर बैटरी 300 चार्ज-डिस्चार्ज चक्रों के बाद 1200 मिली-घंटा-घंटे (एमएएच) प्रति ग्राम की क्षमता बनाए रखने में सक्षम थी। एक पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरी कैथोड की औसत क्षमता 140-170 mAh / g के बीच होती है, लेकिन क्योंकि लिथियम-सल्फर बैटरी का वोल्टेज लिथियम-आयन बैटरी का आधा होता है, क्षमता में आठ गुना वृद्धि एक चार में तब्दील हो जाती है घनत्व में कई गुना वृद्धि।

अन्य लाभ एक ठोस इलेक्ट्रोलाइट के साथ कम ज्वलनशीलता है, जो बैटरी को सुरक्षित बनाता है।

शोधकर्ताओं के पास हालांकि अधिक काम करने के लिए है। वे ठोस इलेक्ट्रोलाइट की चालकता बढ़ाने और सिरेमिक संरचना के लिए एक प्रतिस्थापन खोजने की योजना बनाते हैं जो बहुत भंगुर है।