अर्गानिक क्याथोडले ब्याट्री सीमाहरू धकेल्छ

एक प्रवाहकीय बहुलक डिजाइन जसले उच्च ऊर्जा घनत्व, फराकिलो तापमान सहिष्णुता र लिथियम आयन कक्षहरूमा सुधारिएको सुरक्षा प्रदान गर्न सक्छ।

टियांजिन विश्वविद्यालय र साउथ चाइना युनिभर्सिटी अफ टेक्नोलोजीका अनुसन्धानकर्ताहरूले इन्जिनियर गरिएको क्याथोड सामग्रीको वरिपरि निर्मित जैविक लिथियम आयन ब्याट्रीको विकास गरेका छन्।अध्ययनले कार्बनिक ब्याट्री प्रदर्शनमा लामो खडा सीमितताहरू सम्बोधन गर्न डिजाइन गरिएको एक प्रवाहकीय बहुलक इलेक्ट्रोडको वर्णन गर्दछ।

परम्परागत लिथियम आयन ब्याट्रीहरू कोबाल्ट र निकल जस्ता धातुहरू भएका अकार्बनिक क्याथोडहरूमा निर्भर हुन्छन्, जसले स्रोतको उपलब्धता, सुरक्षा र मेकानिकल कठोरताको वरिपरि चिन्ताहरू खडा गर्दछ।अर्गानिक इलेक्ट्रोड सामग्रीहरू, यसको विपरीत, अधिक प्रचुर स्रोतहरूबाट व्युत्पन्न हुन्छन् र संरचनात्मक रूपमा अनुकूल गर्न सकिन्छ, तर उच्च ऊर्जा घनत्व र द्रुत लिथियम आयन यातायात प्राप्त गर्न ऐतिहासिक रूपमा चुनौतीहरूको सामना गरेको छ।

अनुसन्धान टोलीले क्याथोड सामग्रीको रूपमा पोली बेन्जोफुरान डायोन, वा PBFDO भनेर चिनिने एन प्रकारको प्रवाहकीय पोलिमर विकास गर्‍यो।पोलिमरले उच्च इलेक्ट्रोनिक चालकता, द्रुत लिथियम आयन यातायात र विभिन्न परिस्थितिहरूमा स्थिर संरचनात्मक व्यवहार देखाउँछ।यो सामग्री प्रयोग गरेर, टोलीले एक पाउच सेल भेला गर्‍यो जसले प्रति किलोग्राम 250 वाट घण्टा भन्दा बढी ऊर्जा घनत्व हासिल गर्यो।तुलनाको लागि, लिथियम आइरन फस्फेट ब्याट्रीहरू सामान्यतया 160 र 200 वाट घण्टा प्रति किलोग्राम बीचमा हुन्छन्।

ब्याट्री माइनस ७० डिग्री सेल्सियसदेखि ८० डिग्री सेल्सियससम्मको तापक्रम झ्यालमा चल्थ्यो।मेकानिकल परीक्षणहरूमा, जैविक क्याथोडले झुकाउने र कम्प्रेसन पछि संरचना र क्षमता कायम राख्यो।एक एम्पियर घण्टा स्तरको पाउच सेलले पनि आगो वा विस्फोट बिना पंचर परीक्षण पास गर्यो।

"यो अनुसन्धानले स्रोत निर्भरता र वातावरणीय प्रभावको सन्दर्भमा ब्याट्री टेक्नोलोजीको परम्परागत बाधाहरू तोड्छ," प्रमुख अनुसन्धानकर्ता प्रोफेसर सु युनुआले भने।"यसले व्यावसायिक ब्याट्रीहरूको ऊर्जा घनत्वसँग मात्र मेल खाँदैन तर उच्च सुरक्षा र धेरै फराकिलो परिचालन तापमान दायरा पनि प्रदान गर्दछ।"

अन्वेषकहरूले पायलट स्केल उत्पादन तर्फ काम गरिरहेका छन् र लचिलो इलेक्ट्रोनिक्स, पहिरन योग्य उपकरणहरू र हल्का ऊर्जा भण्डारण प्रणालीहरूमा अनुप्रयोगहरू अन्वेषण गरिरहेका छन् जहाँ सुरक्षा, अनुकूलनता र तापमान लचिलोपन महत्त्वपूर्ण छ।