ڇا ليٿيم آئن بيٽرين ۾ اليڪٽرولائٽس وانگر مائع ڪرسٽل ان کي مستحڪم ليٿيم دھاتي سيلز ٺاهڻ ممڪن بڻائيندا؟

ڪارنيگي ميلن يونيورسٽي طرفان هڪ دلچسپ مطالعو. سائنسدانن ليٿيم آئن سيلز ۾ مائع ڪرسٽل استعمال ڪرڻ جي تجويز ڏني آهي ته جيئن انهن جي توانائي جي کثافت، استحڪام ۽ چارج جي صلاحيت کي وڌايو وڃي. ڪم اڃا ترقي نه ڪئي آهي، تنهنڪري اسان انهن جي مڪمل ٿيڻ لاء گهٽ ۾ گهٽ پنجن سالن جو انتظار ڪنداسين - جيڪڏهن ممڪن هجي.

مائع ڪرسٽل ڊسپلي ۾ انقلاب آڻي ڇڏيو آهي، هاڻي اهي بيٽرين جي مدد ڪري سگهن ٿيون

مضمونن جو جدول

• مائع ڪرسٽل ڊسپلي ۾ انقلاب آڻي ڇڏيو آهي، هاڻي اهي بيٽرين جي مدد ڪري سگهن ٿيون
  • مائع ڪرسٽل هڪ چال جي طور تي هڪ مائع-ٹھوس اليڪٽرولائٽ حاصل ڪرڻ لاء

مختصر ۾: ليتيم آئن سيل ٺاهيندڙ في الحال سيلز جي توانائي جي کثافت کي وڌائڻ جي ڪوشش ڪري رهيا آهن جڏهن ته سيل جي ڪارڪردگي کي برقرار رکڻ يا بهتر ڪرڻ، مثال طور، اعلي چارج طاقتن تي استحڪام کي بهتر ڪرڻ. اهو خيال آهي ته بيٽرين کي هلڪو، محفوظ، ۽ تيزيءَ سان ري چارج ڪيو وڃي. ٿورڙو تيز-سست-سٺو مثلث وانگر.

خاص طور تي سيلز جي مخصوص توانائي کي وڌائڻ جو هڪ طريقو (1,5-3 ڀيرا) ليتيم ڌاتو (لي-ڌاتو) مان ٺهيل انوڊس جو استعمال آهي.... ڪاربان يا سلڪون نه، جيئن اڳ ۾، پر ليتيم، هڪ عنصر جيڪو سڌو سنئون سيل جي گنجائش لاء ذميوار آهي. مسئلو اهو آهي ته هي ترتيب جلدي ترقي ڪري ٿو ليتيم ڊينڊريٽس، ڌاتو پروٽريشن جيڪي وقت سان گڏ ٻن اليڪٽروڊس کي ڳنڍيندا آهن، انهن کي نقصان پهچائيندو آهي.

مائع ڪرسٽل هڪ چال جي طور تي هڪ مائع-ٹھوس اليڪٽرولائٽ حاصل ڪرڻ لاء

هن وقت ڪم جاري آهي انوڊس کي مختلف مواد ۾ پيڪيج ڪرڻ لاءِ هڪ ٻاهرئين شيل ٺاهڻ لاءِ جيڪو ليتيم آئنز جي وهڪري کي اجازت ڏئي ٿو پر مضبوط اڏاوتن کي وڌڻ جي اجازت نٿو ڏئي. مسئلي جو هڪ امڪاني حل پڻ هڪ مضبوط اليڪٽرولائٽ جو استعمال آهي - هڪ ڀت جنهن جي ذريعي ڊينڈرائٽس داخل نٿا ڪري سگهن.

ڪارنيگي ميلن يونيورسٽي ۾ سائنسدانن هڪ مختلف طريقو اختيار ڪيو: اهي ثابت مائع اليڪٽرولائٽس سان گڏ رهڻ چاهيندا آهن، پر مائع ڪرسٽل جي بنياد تي. Liquid Crystals اهي ڍانچيون آهن جيڪي مائع ۽ ڪرسٽل جي وچ ۾ اڌ طرف آهن، اهو آهي، هڪ ترتيب ڏنل ساخت سان گڏ. مائع ڪرسٽل مائع آهن، پر انهن جا ماليڪيول انتهائي ترتيب ڏنل آهن (ذريعو).

ماليڪيولر سطح تي، هڪ مائع ڪرسٽل اليڪٽرولائٽ جي جوڙجڪ صرف هڪ ڪرسٽل ڍانچي آهي ۽ اهڙيء طرح ڊينڈرائٽس جي واڌ کي روڪي ٿو. بهرحال، اسان اڃا تائين هڪ مائع سان معاملو ڪري رهيا آهيون، اهو هڪ مرحلو آهي جيڪو آئن کي اليڪٽرروڊس جي وچ ۾ وهڻ جي اجازت ڏئي ٿو. Dendrite جي واڌ کي روڪيو ويو آهي، لوڊ ٿيڻ گهرجي.

مطالعي ۾ اهو ذڪر نه ڪيو ويو آهي، پر مائع ڪرسٽل هڪ ٻي اهم خصوصيت آهي: هڪ ڀيرو انهن تي وولٹیج لاڳو ٿئي ٿي، انهن کي هڪ خاص ترتيب ۾ ترتيب ڏئي سگهجي ٿو (جيئن توهان ڏسي سگهو ٿا، مثال طور، انهن لفظن کي ڏسڻ ۽ ڪارو جي وچ ۾ سرحد. اکر ۽ هڪ روشن پس منظر). تنهن ڪري اهو ٿي سگهي ٿو ته جڏهن سيل چارج ڪرڻ شروع ڪري، مائع ڪرسٽل ماليڪيول هڪ مختلف زاوي تي رکيا ويندا ۽ اليڪٽرروڊس مان ڊينڈريٽڪ جمع "اسڪريپ" ڪندا.

بصري طور تي، هي فلاپن جي بند ٿيڻ وانگر هوندو، چون ٿا، وائنٽيليشن سوراخ ۾.

صورتحال جي خرابي اها آهي ڪارنيگي ميلن يونيورسٽي صرف نئين اليڪٽرولائٽس تي تحقيق شروع ڪئي آهي... اهو اڳ ۾ ئي معلوم ٿئي ٿو ته انهن جي استحڪام روايتي مائع electrolytes جي ڀيٽ ۾ گهٽ آهي. سيل جي خرابي تيزيء سان ٿئي ٿي، ۽ اهو رستو ناهي جيڪو اسان جي فائدي ۾ آهي. بهرحال، اهو ممڪن آهي ته وقت سان مسئلو حل ڪيو ويندو. ان کان علاوه، اسان کي توقع ناهي ته سالڊ اسٽيٽ مرکبات جي ظاهر ٿيڻ جي ڏهاڪي جي ٻئي اڌ کان اڳ:

> LG Chem استعمال ڪري ٿو سلفيڊس کي سولڊ اسٽيٽ سيلز ۾. سالڊ اليڪٽرولائيٽ ڪمرشلائيزيشن 2028 کان اڳ ناهي

تعارفي تصوير: ليٿيم ڊينڊريٽس هڪ خوردبيني ليٿيم آئن سيل جي اليڪٽرروڊ تي ٺهيل آهن. مٿي تي وڏي اونداهي شڪل ٻئي اليڪٽرروڊ آهي. ليٿيم ايٽم جو شروعاتي ”بلبل“ ڪنهن نقطي تي اڀري ٿو، هڪ ”ويسڪر“ ٺاهي ٿو جيڪو اڀرندڙ ڊينڊريٽ (c) PNNL Unplugged / YouTube:

اهو توهان کي دلچسپي ڏئي سگهي ٿو: