سڄي دنيا ۾ برقي گاڏين جي تيزيءَ سان ترقي ڪندي، 2020 ۾ برقي گاڏين جي مارڪيٽ سائيز 1 ٽريلين ڊالرن تائين پهچي چڪي آهي ۽ مستقبل ۾ هر سال 20 سيڪڙو کان وڌيڪ جي شرح سان وڌندي رهندي. تنهن ڪري، برقي گاڏيون ٽرانسپورٽ جي هڪ وڏي موڊ جي طور تي، پاور بيٽرين جي ڪارڪردگي جي گهرج تي تيزيء سان وڌي ويندي، ۽ گهٽ درجه حرارت واري ماحول ۾ پاور بيٽري جي ڪارڪردگي تي بيٽري جي خرابي جي اثر کي نظرانداز نه ڪيو وڃي. گھٽ درجه حرارت واري ماحول ۾ بيٽري جي خراب ٿيڻ جا بنيادي سبب آهن: پهريون، گهٽ درجه حرارت بيٽري جي ننڍڙي اندروني مزاحمت کي متاثر ڪري ٿو، حرارتي ڦهلائڻ وارو علائقو وڏو آهي، ۽ بيٽري جي اندروني مزاحمت وڌائي ٿي. ٻيو، بيٽري جي اندر ۽ ٻاهر چارج جي منتقلي جي گنجائش غريب آهي، جي بيٽري deformation ٿيندو جڏهن مقامي irreversible polarization. ٽيون، اليڪٽرولائيٽ ماليڪيولر حرڪت جي گھٽ درجه حرارت سست ۽ وقت ۾ ڦهلائڻ ڏکيو آهي جڏهن درجه حرارت وڌي ٿي. تنهن ڪري، گهٽ درجه حرارت جي بيٽري خراب ٿيڻ سنجيده آهي، جنهن جي نتيجي ۾ بيٽري جي ڪارڪردگي خراب ٿي ويندي آهي.
1، گهٽ درجه حرارت جي بيٽري ٽيڪنالاجي جي حيثيت
گھٽ درجه حرارت تي تيار ڪيل ليتيم آئن پاور بيٽرين جي ٽيڪنيڪل ۽ مادي ڪارڪردگي جون گهرجون تمام گهڻيون آهن. گھٽ درجه حرارت واري ماحول ۾ ليٿيم آئن پاور بيٽري جي سنگين ڪارڪردگي جي خرابي، اندروني مزاحمت جي واڌ جي سبب آهي، جيڪا اليڪٽرولائٽ جي ڦهلائڻ جي مشڪلات ۽ سيل چڪر جي زندگي کي مختصر ڪري ٿي. تنهن ڪري، گهٽ درجه حرارت پاور بيٽري ٽيڪنالاجي تي تحقيق تازو سالن ۾ ڪجهه ترقي ڪئي آهي. روايتي تيز گرمي پد جي ليتيم آئن بيٽرين ۾ اعليٰ درجه حرارت جي ڪارڪردگي ناقص آهي، ۽ انهن جي ڪارڪردگي اڃا به گهٽ درجه حرارت جي حالتن ۾ غير مستحڪم آهي؛ گھٽ درجه حرارت جي سيلز جو وڏو مقدار، گھٽ ظرفيت، ۽ خراب گھٽ درجه حرارت جي چڪر جي ڪارڪردگي؛ پولارائيزيشن تيز گرمي جي ڀيٽ ۾ گهٽ درجه حرارت تي تمام گهڻو مضبوط آهي. گھٽ درجه حرارت تي اليڪٽرولائٽ جي ويسڪوسيٽي وڌائي ٿو چارج / خارج ٿيڻ واري چڪر جي تعداد ۾ گهٽتائي؛ سيلز جي حفاظت کي گھٽايو ۽ گھٽ درجه حرارت تي بيٽري جي زندگي گھٽائي؛ ۽ گھٽ درجه حرارت تي استعمال ۾ گھٽ ڪارڪردگي. ان کان علاوه، گهٽ درجه حرارت تي بيٽري جي مختصر چڪر واري زندگي ۽ گهٽ درجه حرارت جي سيلز جي حفاظت جي خطرن کي پاور بيٽرين جي حفاظت لاء نئين گهرجن کي اڳتي وڌايو آهي. تنهن ڪري، گهٽ درجه حرارت جي ماحول لاء مستحڪم، محفوظ، قابل اعتماد ۽ ڊگهي زندگي جي بيٽري مواد جي ترقي گهٽ درجه حرارت ليتيم آئن بيٽرين تي تحقيق جو مرڪز آهي. في الحال، اتي ڪيترائي گھٽ درجه حرارت ليتيم-آئن بيٽري مواد آهن: (1) ليتيم ڌاتو انوڊ مواد: ليتيم ڌاتو وڏي پيماني تي برقي گاڏين ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي ڇاڪاڻ ته ان جي اعلي ڪيميائي استحڪام، اعلي برقي چالکائي ۽ گهٽ درجه حرارت چارج ۽ خارج ٿيڻ جي ڪارڪردگي؛ (2) ڪاربان انوڊ مواد وڏي پيماني تي برقي گاڏين ۾ استعمال ڪيا ويا آهن ڇاڪاڻ ته انهن جي سٺي گرمي جي مزاحمت، گهٽ درجه حرارت جي چڪر جي ڪارڪردگي، گهٽ برقي چالکائي ۽ گهٽ درجه حرارت جي چڪر واري زندگي گهٽ درجه حرارت تي؛ (3) ڪاربان انوڊ مواد وڏي پيماني تي برقي گاڏين ۾ استعمال ڪيا ويا آهن ڇاڪاڻ ته انهن جي سٺي گرمي جي مزاحمت، گهٽ گرمي جي چڪر جي ڪارڪردگي، گهٽ برقي چالکائي ۽ گهٽ درجه حرارت جي چڪر جي زندگي. ۾ (3) نامياتي electrolytes گهٽ گرمي پد تي سٺي ڪارڪردگي آهي؛ (4) پوليمر اليڪٽرولائٽس: پوليمر ماليڪيولر زنجير نسبتاً ننڍو ۽ اعليٰ تعلق رکن ٿا. (5) غير نامياتي مواد: غير نامياتي پوليمر ۾ سٺي ڪارڪردگي جي ماپ (Conductivity) ۽ اليڪٽرولائيٽ سرگرمي جي وچ ۾ سٺي مطابقت هوندي آهي. (6) ڌاتو آڪسائيڊ گهٽ آهن؛ (7) غير نامياتي مواد: غير نامياتي پوليمر، وغيره.
2، ليتيم بيٽري تي گهٽ درجه حرارت واري ماحول جو اثر
ليتيم بيٽرين جي چڪر واري زندگي خاص طور تي خارج ٿيڻ واري عمل تي منحصر آهي، جڏهن ته گهٽ درجه حرارت هڪ عنصر آهي جيڪو ليتيم شين جي زندگي تي تمام گهڻو اثر رکي ٿو. عام طور تي، گهٽ درجه حرارت واري ماحول ۾، بيٽري جي مٿاڇري واري مرحلي ۾ تبديلي ٿيندي، جنهن جي ڪري مٿاڇري جي ساخت کي نقصان پهچائيندو، ان سان گڏ ظرفيت ۽ سيل جي صلاحيت جي گھٽتائي. تيز گرمي پد جي حالتن ۾، سيل ۾ گئس پيدا ٿئي ٿي، جيڪا حرارتي ڦهلائڻ کي تيز ڪندي؛ گھٽ درجه حرارت جي تحت، گئس وقت ۾ خارج نه ٿي ڪري سگھجي، بيٽري مائع جي مرحلي جي تبديلي کي تيز ڪرڻ؛ جيترو گهٽ درجه حرارت، وڌيڪ گيس پيدا ٿئي ٿي ۽ بيٽري مائع جي مرحلي ۾ تبديلي سست ٿيندي. تنهن ڪري، بيٽري جي اندروني مادي تبديلي گهٽ درجه حرارت جي تحت وڌيڪ سخت ۽ پيچيده آهي، ۽ بيٽري جي مواد جي اندر گيس ۽ سولڊ پيدا ڪرڻ آسان آهي؛ ساڳئي وقت، گهٽ درجه حرارت تباهي واري رد عمل جي هڪ سلسلي کي ڏسندي، جهڙوڪ ڪيٿوڊ مواد ۽ اليڪٽرولائٽ جي وچ ۾ انٽرفيس تي ناقابل واپسي ڪيميائي بانڊ ٽوڙڻ؛ اهو پڻ اليڪٽرولائيٽ خود اسيمبلي ۽ چڪر جي زندگي جي گھٽتائي کي ڏسندو. اليڪٽرولائيٽ کي ليتيم آئن چارج جي منتقلي جي صلاحيت گھٽجي ويندي. چارج ڪرڻ ۽ خارج ڪرڻ وارو عمل زنجير جي رد عمل جو هڪ سلسلو پيدا ڪندو جيئن ليٿيم آئن جي چارج جي منتقلي دوران پولرائزيشن رجحان، بيٽري جي گنجائش ختم ٿيڻ ۽ اندروني دٻاءُ ڇڏڻ، جيڪو ليٿيم آئن بيٽرين جي چڪر واري زندگي ۽ توانائي جي کثافت ۽ ٻين ڪمن کي متاثر ڪري ٿو. گھٽ درجه حرارت تي جيترو گھٽ ٿيندو، اوترو ئي وڌيڪ شديد ۽ پيچيده مختلف تباهي ڪندڙ رد عمل جهڙوڪ بيٽري جي مٿاڇري تي ريڊڪس ردعمل، حرارتي ڦهلاءُ، سيل جي اندر فيز جي تبديلي ۽ ايستائين جو مڪمل تباهي به بدلي ۾ زنجير رد عمل جو هڪ سلسلو شروع ڪندي جيئن اليڪٽرولائٽ. خود اسيمبليءَ ۾، رد عمل جي رفتار جيتري سست ٿيندي، بيٽري جي گنجائش جي خراب ٿيڻ جي اوترو ئي وڌيڪ سنجيده هوندي، ۽ اوترو ئي وڌيڪ خراب ٿيندي ليٿيم آئن چارج لڏپلاڻ جي صلاحيت تيز گرمي پد تي.
3، lithium جي بيٽري ٽيڪنالاجي تحقيق جي امڪانن جي ترقي تي گهٽ درجه حرارت
گھٽ درجه حرارت واري ماحول ۾، بيٽري جي حفاظت، چڪر جي زندگي ۽ سيل جي گرمي جي استحڪام کي متاثر ڪيو ويندو، ۽ ليتيم بيٽرين جي زندگي تي گھٽ درجه حرارت جي اثر کي نظرانداز نه ٿو ڪري سگھجي. في الحال، گهٽ درجه حرارت پاور بيٽري ٽيڪنالاجي تحقيق ۽ ترقي diaphragm، electrolyte، مثبت ۽ منفي electrode مواد ۽ ٻين طريقن کي استعمال ڪندي ڪجهه ترقي ڪئي آهي. مستقبل ۾، گهٽ درجه حرارت جي ليتيم بيٽري ٽيڪنالاجي جي ترقي کي هيٺين طرفن کان بهتر ڪيو وڃي: (1) اعلي توانائي جي کثافت، ڊگهي زندگي، گهٽ attenuation، ننڍي سائيز ۽ گهٽ قيمت سان ليتيم بيٽري مادي نظام جي ترقي. ؛ (2) بيٽري جي اندروني مزاحمت جي ڪنٽرول جي مسلسل سڌاري جي جوڙجڪ جي جوڙجڪ ۽ مواد تيار ڪرڻ واري ٽيڪنالاجي ذريعي؛ (3) اعلي ظرفيت، گھٽ قيمت ليتيم بيٽري سسٽم جي ترقي ۾، اليڪٽرولائيٽ additives، ليتيم آئن ۽ انوڊ ۽ ڪيٿوڊ انٽرفيس ۽ اندروني فعال مواد ۽ ٻين اهم عنصر جي اثر تي ڌيان ڏيڻ گهرجي؛ (4) بيٽري جي چڪر جي ڪارڪردگي کي بهتر بنائڻ (مخصوص توانائي چارج ۽ خارج ڪرڻ)، گهٽ درجه حرارت واري ماحول ۾ بيٽري جي حرارتي استحڪام، گهٽ درجه حرارت واري ماحول ۾ ليتيم بيٽرين جي حفاظت ۽ ٻين بيٽري ٽيڪنالاجي ترقي جي هدايت؛ (5) اعلي حفاظت جي ڪارڪردگي، اعلي قيمت ۽ گهٽ قيمت جي طاقت جي بيٽري سسٽم حل کي گهٽ درجه حرارت جي حالتن ۾ ترقي ڪريو؛ (6) گھٽ درجه حرارت جي بيٽري سان لاڳاپيل پراڊڪٽس کي ترقي ۽ انهن جي ايپليڪيشن کي فروغ ڏيڻ؛ (7) اعلي ڪارڪردگي گھٽ گرمي مزاحمتي بيٽري مواد ۽ ڊوائيس ٽيڪنالاجي کي ترقي ڪريو.
يقينن، مٿين تحقيقي هدايتن کان علاوه، گهٽ درجه حرارت جي حالتن ۾ بيٽري جي ڪارڪردگي کي وڌيڪ بهتر ڪرڻ، گهٽ درجه حرارت جي بيٽرين جي توانائي جي کثافت کي بهتر ڪرڻ، گهٽ درجه حرارت واري ماحول ۾ بيٽري جي خرابي کي گهٽائڻ، بيٽري جي زندگي کي وڌائڻ ۽ ٻين تحقيقي هدايتون پڻ آهن. ترقي؛ پر وڌيڪ اهم مسئلو اهو آهي ته اعليٰ ڪارڪردگي، اعليٰ حفاظت، گهٽ قيمت، اعليٰ رينج، ڊگهي زندگي ۽ بيٽرين جي گهٽ قيمت جي ڪمرشلائيزيشن کي گهٽ درجه حرارت جي حالتن ۾ ڪيئن حاصل ڪجي، موجوده تحقيق کي ان مسئلي کي ٽوڙڻ ۽ حل ڪرڻ تي ڌيان ڏيڻ جي ضرورت آهي.
پوسٽ ٽائيم: نومبر-22-2022