د کاربن اخراج کمولو لپاره عاجل اړتیا د بریښنایی ټرانسپورټ په لور ګړندی حرکت او په شبکه کې د لمر او باد بریښنا پلي کول پراخول دي. که چیرې دا رجحانات لکه څنګه چې تمه کیږي وده وکړي، د بریښنا انرژي ذخیره کولو غوره میتودونو ته اړتیا به پیاوړې شي.
موږ ټولو هغو ستراتیژیو ته اړتیا لرو چې موږ یې د اقلیم د بدلون ګواښ ته د رسیدو لپاره ترلاسه کولی شو، ډاکټر ایلسا اولیویټي، په ایستر او هارولډ ای اډګرټن کې د موادو ساینس او انجینرۍ همکار پروفیسور وايي. په ښکاره ډول، د شبکې پر بنسټ د ډله ایزو ذخیره کولو ټیکنالوژیو پراختیا خورا مهمه ده. مګر د ګرځنده غوښتنلیکونو لپاره - په ځانګړي توګه ترانسپورت - ډیری څیړنې د نن ورځې په تطبیق تمرکز کويد لیتیم آئن بیټرۍد دې لپاره چې خوندي، کوچنی او د دې وړ وي چې د دوی د اندازې او وزن لپاره ډیره انرژي ذخیره کړي.
دودیز لیتیم آئن بیټرۍ وده ته دوام ورکوي ، مګر د دوی محدودیتونه پاتې دي ، یو څه د دوی جوړښت له امله.د لیتیم آئن بیټرۍ دوه الکترودونه لري، یو مثبت او بل منفي، په عضوي (کاربن لرونکي) مایع کې ساندویچ شوی. کله چې بیټرۍ چارج او خارج شي، چارج شوي لیتیم ذرات (یا ایونونه) د مایع الکترولیت له لارې له یو الیکټروډ څخه بل ته لیږدول کیږي.
د دې ډیزاین سره یوه ستونزه دا ده چې په ټاکلو ولتاژونو او تودوخې کې، مایع الکترولیټ کولی شي بې ثباته شي او اور ونیسي. د Olivetti په ډله کې د څیړنې ساینس پوه ډاکټر کیون هوانګ Ph.D.'15 وايي، بیټرۍ عموما د عادي استعمال لاندې خوندي دي، مګر خطر پاتې دی.
بله ستونزه دا ده چې د لیتیم آئن بیټرۍ په موټرو کې د کارولو لپاره مناسب ندي. لوی، درانه بیټرۍ کڅوړې ځای نیسي، د موټر ټول وزن زیاتوي او د تیلو موثریت کموي. مګر دا ستونزمن کار دی چې د نن ورځې لیتیم آئن بیټرۍ کوچنۍ او سپکې کړي پداسې حال کې چې د دوی انرژي کثافت ساتي - د هر ګرام وزن ذخیره شوي انرژي مقدار.
د دې ستونزو د حل لپاره، څیړونکي د لیتیم آئن بیټرۍ کلیدي ځانګړتیاوې بدلوي ترڅو یو ټول جامد، یا جامد حالت، نسخه رامینځته کړي. دوی په مینځ کې د مایع الکترولیټ ځای په ځای کوي د پتلی جامد الیکټرولایټ سره چې په پراخه کچه ولتاژ او تودوخې کې مستحکم وي. د دې جامد الکترولیت سره، دوی د لوړ ظرفیت مثبت الیکټروډ او د لوړ ظرفیت لیتیم فلزي منفي الیکټروډ کارولی چې د معمول کاربن پرت څخه خورا لږ ضخامت و. دا بدلونونه د انرژي ذخیره کولو ظرفیت ساتلو په وخت کې د خورا کوچني ټول حجرو لپاره اجازه ورکوي ، چې په پایله کې د انرژي لوړ کثافت رامینځته کیږي.
دا ځانګړتیاوې - ښه خوندیتوب او د انرژي کثافت- شاید د احتمالي جامد حالت بیټرۍ دوه خورا عام ګټې دي ، مګر دا ټول شیان د لیدو وړ دي او تمه کیږي ، او لازمي ندي چې د لاسته راوړلو وړ وي. سره له دې، دا امکان ډیری څیړونکي لري چې د موادو او ډیزاینونو موندلو په لټه کې دي چې دا ژمنه به وړاندې کړي.
د لابراتوار څخه بهر فکر کول
څیړونکي د یو شمیر زړه پورې سناریوګانو سره راغلي چې په لابراتوار کې ژمن ښکاري. خو اولیویټي او هوانګ باور لري چې د اقلیم د بدلون ننګونې بیړنۍ اړتیا ته په پام سره ، اضافي عملي نظرونه ممکن مهم وي. موږ څیړونکي تل د ممکنه موادو او پروسو ارزولو لپاره په لابراتوار کې میټریکونه لرو، اولیویټي وايي. په مثالونو کې ممکن د انرژي ذخیره کولو ظرفیت او د چارج / خارج کیدو نرخونه شامل وي. مګر که هدف پلي کول وي، موږ وړاندیز کوو چې میټریکونه اضافه کړو چې په ځانګړې توګه د چټک اندازې احتمال په ګوته کوي.
مواد او شتون
د جامد غیر عضوي الکترولیتونو په نړۍ کې، د موادو دوه اصلي ډولونه شتون لري - اکسایډونه چې اکسیجن لري او سلفایډونه چې سلفر لري. تانتالم د ټین او نیوبیم د کان کیندنې د ضمني محصول په توګه تولید کیږي. تاریخي معلومات ښیې چې د ټینټالم تولید د ټین او نیوبیم کان کیندنې پرمهال د جرمینیم په پرتله احتمالي اعظمي حد ته نږدې دی. له همدې امله د ټنټلم شتون د LLZO پر بنسټ د حجرو د احتمالي کچې لوړولو لپاره یوه لویه اندیښنه ده.
په هرصورت، په ځمکه کې د عنصر شتون پوهیدل د تولید کونکو لاسونو ته د رسیدو لپاره اړین ګامونه نه حل کوي. له همدې امله څیړونکو د کلیدي عناصرو د اکمالاتو سلسله - کان کیندنې، پروسس، تصفیه، ټرانسپورټ، او داسې نور په اړه تعقیبي پوښتنې وڅیړلې. داسې انګیرل کیږي چې په پراخه کچه اکمالات شتون لري، ایا د دې موادو رسولو لپاره د اکمالاتو سلسله په چټکۍ سره پراخه کیدی شي ترڅو د ودې سره مخ شي؟ د بیټرۍ غوښتنه؟
د نمونې په تحلیل کې، دوی ولیدل چې د جرمینیم او ټینټالم لپاره د اکمالاتو سلسله به په کال کې وده کولو ته اړتیا ولري ترڅو د 2030 اټکل شوي بریښنایی موټرو بیټرۍ لپاره بیټرۍ چمتو کړي. د مثال په توګه، د بریښنایی موټرو بیړۍ، چې ډیری وختونه د 2030 لپاره د هدف په توګه یاد شوي، اړتیا لري چې کافي بیټرۍ تولید کړي ترڅو ټول 100 ګیګاواټه ساعت انرژي چمتو کړي. د دې هدف د ترلاسه کولو لپاره، یوازې د LGPS بیټرۍ په کارولو سره، د جرمینیم عرضه کولو سلسله به په کال کې 50٪ وده وکړي - یو اوږدوالی، ځکه چې د ودې اعظمي کچه په تیرو وختونو کې شاوخوا 7٪ وه. یوازې د LLZO حجرو په کارولو سره ، د ټینټالم لپاره د اکمالاتو سلسله به شاوخوا 30٪ وده وکړي - د ودې کچه د تاریخي اعظمي شاوخوا 10٪ څخه لوړه ده.
دا مثالونه د موادو شتون او د عرضې سلسلې په پام کې نیولو اهمیت ښیې کله چې د مختلف جامد الکترولیتونو اندازه کولو ظرفیت ارزول کیږي ، هوانګ وايي: حتی که د موادو مقدار مسله نده لکه د جرمینیم په قضیه کې ، د ټولو اندازه کول. د راتلونکي بریښنایی وسایطو تولید سره سمون لپاره د اکمالاتو لړۍ کې ګامونه ممکن د ودې نرخ ته اړتیا ولري چې واقعیا بې ساري وي.
مواد او پروسس کول
بل فاکتور چې باید په پام کې ونیول شي کله چې د بیټرۍ ډیزاین د توزیع ظرفیت ارزونه د تولید پروسې مشکل او اغیز یې ممکن په لګښت وي. د جامد حالت بیټرۍ په جوړولو کې په لازمي ډول ډیری مرحلې شاملې دي، او د هر ګام ناکامي د هر بریالیتوب تولید شوي حجرې لګښت زیاتوي.
د تولید د ستونزو لپاره د پراکسي په توګه، اولیویټي، سیډر او هوانګ د دوی په ډیټابیس کې د ټاکل شوي سالډ ریاست بیټرۍ ډیزاینونو ټول لګښت باندې د ناکامۍ نرخ اغیزې وپلټلې. په یوه بیلګه کې، دوی په اکسایډ LLZO تمرکز وکړ. LLZO خورا نازک او لوی شیټونه دومره پتلي دي چې د لوړ فعالیت جامد حالت بیټرۍ کې کارول کیدی شي احتمال لري چې د تولید پروسې کې دخیل په لوړه تودوخه کې مات شي یا خراب شي.
د دې ډول ناکامیو د لګښت اغیزې معلومولو لپاره، دوی د LLZO حجرو په راټولولو کې دخیل څلور کلیدي پروسس مرحلې تقلید کړې. په هر ګام کې، دوی لګښت د اټکل شوي حاصل پر بنسټ محاسبه کړ، د بیلګې په توګه د ټولو حجرو تناسب چې په بریالیتوب سره پرته له ناکامۍ پروسس شوي. د LLZO لپاره، حاصل د نورو ډیزاینونو په پرتله خورا ټیټ و چې دوی یې مطالعه کړي؛ برسېره پردې، لکه څنګه چې حاصلات کم شوي، د هر کیلو واټ ساعت (kWh) د حجرو انرژي لګښت د پام وړ زیات شوی. د مثال په توګه، کله چې د کیتوډ تودوخې وروستي مرحلې ته 5٪ نور حجرې اضافه شوې، لګښت یې شاوخوا $ 30/kWh زیات شوی - یو نه منلو وړ بدلون په پام کې نیولو سره چې د داسې حجرو لپاره عموما منل شوي هدف لګښت $ 100/kWh دی. په ښکاره ډول، د تولید ستونزې کولی شي د ډیزاین په لویه پیمانه پلي کولو امکانات باندې ژوره اغیزه ولري.
د پوسټ وخت: سپتمبر-09-2022