लचिलो लिपो ब्याट्री

यो खोजले अन्य अनुसन्धानकर्ताहरूलाई नयाँ प्रकारका लचिलो लि-आयन ब्याट्रीहरू विकास गर्न प्रेरित गर्‍यो जसले ज्वलनशील तरल इलेक्ट्रोलाइट्स (आयनहरूलाई दुई इलेक्ट्रोडहरू बीच यात्रा गर्न अनुमति दिने पदार्थ) को सट्टा इलास्टिक पोलिमर र जैविक तरल पदार्थहरू प्रयोग गर्दछ। धेरै कम्पनीहरूले उत्पादनहरू विकास गरेका छन्। यी नयाँ सामग्रीहरूमा, र यस लेखले हाल व्यावसायिक प्रयोगको लागि उपलब्ध दुई प्रकारका लचिलो रिचार्जेबल ब्याट्रीहरूको अन्वेषण गर्नेछ।

पहिलो प्रकारले मानक इलेक्ट्रोलाइटको प्रयोग गर्दछ तर सामान्य पोरस पोलिथिलीन वा पोलीप्रोपाइलिन सामग्रीको सट्टा पोलिमर कम्पोजिट विभाजकको साथ। यसले यसलाई फ्र्याक्चर नगरी विभिन्न रूपहरूमा झुकाउन वा आकार दिन अनुमति दिन्छ। उदाहरणका लागि, सामसुङले भर्खरै घोषणा गर्‍यो कि उनीहरूले यस्तो ब्याट्री विकास गरेका छन् जसले आधामा फोल्ड गर्दा पनि यसको आकार कायम राख्न सक्छ। यी ब्याट्रीहरू परम्परागत ब्याट्रीहरू भन्दा महँगो हुन्छन् तर लामो समयसम्म टिक्न सक्छन् किनभने बाक्लो इलेक्ट्रोड र विभाजकहरूबाट कम आन्तरिक प्रतिरोध हुन्छ। यद्यपि, एउटा कमजोरी तिनीहरूको तुलनात्मक रूपमा कम पावर घनत्व हो: तिनीहरूले समान आकारको ली-आयन ब्याट्री जत्तिकै ऊर्जा भण्डारण गर्न सक्छन् र छिटो रिचार्ज गर्न सकिँदैन।

यस प्रकारको लि-आयन ब्याट्री हाल शरीरका महत्त्वपूर्ण संकेतहरू निगरानी गर्न पहिरन योग्य सेन्सरहरूमा प्रयोग गरिन्छ, तर यसलाई स्मार्ट कपडाहरूमा पनि एकीकृत गर्न सकिन्छ। उदाहरणका लागि, Cute Circuit ले वायु प्रदूषण स्तरहरू ट्र्याक गर्ने पोशाक बनाउँछ र प्रयोगकर्ताहरूलाई पछाडि LED डिस्प्ले मार्फत सतर्क गराउँछ जब पहिरनको नजिकैको क्षेत्रमा उच्च स्तरहरू हुन्छन्। यस प्रकारको लचिलो ब्याट्री प्रयोग गर्नाले बल्क वा असुविधा थप नगरी कपडाहरूमा सेन्सरहरू सिधै एकीकृत गर्न सजिलो बनाउँदछ।

लिथियम ब्याट्रीहरू सेलफोन र ल्यापटपहरू जस्ता उपभोक्ता उत्पादनहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ, तर यसको क्षमताहरू (शक्ति, वजन) मा सुधारले चिकित्सा उपकरणहरू र इलेक्ट्रिक कारहरू जस्ता लाभदायक अनुप्रयोगहरू निम्त्याउन सक्छ। धेरैजसो ब्याट्रीहरूले भित्र राखिएको इलेक्ट्रोडको साथ कठोर आवरण प्रयोग गर्ने भएकोले, त्यहाँ लचिलो ब्याट्री विकास गर्न सकिन्छ कि फरक आकार र सम्भावित रूपमा अधिक शक्तिशाली यन्त्रहरूका लागि अनुमति दिन्छ कि भनेर विस्तृत अनुसन्धान भएको छ।

वर्तमानमा उपलब्ध विद्युतीय सवारी साधनहरूमा ब्याट्रीको कम पावर घनत्वको कारणले सीमित दायरा छ जुन कडा केसिङहरू प्रयोग गर्दा परिणाम हुन्छ। लचिलो ब्याट्रीहरू कपडामा लगाउन सकिन्छ वा अनियमित सतहहरू वरिपरि लपेट्न सकिन्छ, जसले पहिरन योग्य प्रविधिको लागि नयाँ सम्भावनाहरू खोल्छ। थप रूपमा, अधिक लचिलोपन भनेको ब्याट्रीहरू टाइट स्पेसहरूमा भण्डारण गर्न सकिन्छ र असामान्य आकारहरू अनुरूप हुन्छ। यसले समान मूल्याङ्कन गरिएको परम्परागत ब्याट्रीहरू भन्दा सानो आकारको ब्याट्रीहरू हुन सक्छ।

परिणाम:

क्यालिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कलेका अनुसन्धानकर्ताहरूले कडा इलेक्ट्रोडको सट्टा धातुको पन्नी प्रयोग गर्ने लचिलो ब्याट्री विकास गरेका छन्। डिजाइनले हालको यन्त्रहरू भन्दा राम्रो प्रदर्शनको लागि वाचा राख्छ किनभने यो एकसाथ स्ट्याक गरिएको धेरै पातलो पानाहरू मिलेर बनेको छ, जसले पूर्ण रूपमा लचिलो रहँदा उच्च ऊर्जा घनत्वमा परिणाम दिन्छ। ग्राफिन जस्ता अन्य सामग्रीहरू प्रयोग गर्ने अघिल्लो प्रयासहरू यी संरचनाहरूको कमजोरी र तिनीहरूको मापनयोग्यताको कमीको कारणले असफल भयो। यद्यपि, नयाँ धातु पन्नी डिजाइनले व्यावसायिक लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको समान संरचनालाई पछ्याउँछ र यी एकाइहरूलाई कुनै कठिनाई बिना औद्योगिक स्तरमा उत्पादन गर्न अनुमति दिन्छ।

आवेदन:

लचिलो लाइपो ब्याट्रीहरूले शरीरमा सजिलैसँग लगाइने मेडिकल उपकरणहरू, बढी ड्राइभिङ दायरा भएका विद्युतीय कारहरू, चलनमा बाधा नपुऱ्याउने पहिरनयोग्य प्रविधि, र यस बढेको लचिलोपनको फाइदा उठाउने अन्य अनुप्रयोगहरू निम्त्याउन सक्छ।

निष्कर्ष:

क्यालिफोर्निया विश्वविद्यालय बर्कलेको अनुसन्धानले कमजोर ग्राफिन सामग्री प्रयोग नगरी स्ट्याक गरिएको धातु पन्नी पानाहरूबाट बनेको लचिलो ब्याट्री उत्पादन गर्‍यो। यस डिजाइनले हालको यन्त्रहरू भन्दा बढि ऊर्जा घनत्व प्रदान गर्दछ जबकि पूर्ण रूपमा लचिलो रहन्छ। लचिलो लिपो ब्याट्रीहरूमा विद्युतीय कारहरू, पहिरन योग्य प्रविधि र अन्य क्षेत्रहरूमा पनि सम्भावित अनुप्रयोगहरू छन् जहाँ लचिलोपन लाभदायक हुन्छ।