एक नये प्रकार काइलेक्ट्रिक वाहनों के लिए बैटरीएक हालिया अध्ययन के अनुसार, अत्यधिक गर्म और ठंडे तापमान में भी लंबे समय तक जीवित रह सकते हैं।

वैज्ञानिकों का कहना है कि बैटरियां ईवी को ठंडे तापमान में एक बार चार्ज करने पर दूर तक यात्रा करने की अनुमति देंगी - और गर्म जलवायु में उनके अधिक गर्म होने का खतरा कम होगा।

इसके परिणामस्वरूप ईवी चालकों को बार-बार चार्ज करने में कमी आएगी और साथ ही चार्ज भी कम होगाबैटरियोंएक लंबा जीवन.

अमेरिकी शोध टीम ने एक नया पदार्थ बनाया है जो रासायनिक रूप से अत्यधिक तापमान के प्रति अधिक प्रतिरोधी है और इसे उच्च-ऊर्जा लिथियम बैटरी में जोड़ा जा रहा है।

कैलिफोर्निया-सैन डिएगो विश्वविद्यालय के वरिष्ठ लेखक प्रोफेसर झेंग चेन ने कहा, "आपको उन क्षेत्रों में उच्च तापमान वाले ऑपरेशन की आवश्यकता है जहां परिवेश का तापमान तीन अंकों तक पहुंच सकता है और सड़कें और भी गर्म हो जाती हैं।"

“इलेक्ट्रिक वाहनों में, बैटरी पैक आमतौर पर इन गर्म सड़कों के करीब, फर्श के नीचे होते हैं।इसके अलावा, ऑपरेशन के दौरान करंट प्रवाहित होने से ही बैटरियां गर्म हो जाती हैं।

"यदि बैटरियां उच्च तापमान पर इस वार्म-अप को बर्दाश्त नहीं कर सकती हैं, तो उनका प्रदर्शन जल्दी ही खराब हो जाएगा।"

जर्नल प्रोसीडिंग्स ऑफ द नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज में सोमवार को प्रकाशित एक पेपर में, शोधकर्ताओं ने बताया कि कैसे परीक्षणों में बैटरियों ने अपनी ऊर्जा क्षमता का 87.5 प्रतिशत और 115.9 प्रतिशत -40 सेल्सियस (-104 फ़ारेनहाइट) और 50 सेल्सियस (122 फ़ारेनहाइट) पर रखा। ) क्रमश।

उनमें क्रमशः 98.2 प्रतिशत और 98.7 प्रतिशत की उच्च कूलम्बिक दक्षता भी थी, जिसका अर्थ है कि बैटरियां काम करना बंद करने से पहले अधिक चार्जिंग चक्रों से गुजर सकती हैं।

यह एक इलेक्ट्रोलाइट के कारण होता है जो लिथियम नमक और डिब्यूटाइल ईथर से बना होता है, एक रंगहीन तरल जिसका उपयोग फार्मास्यूटिकल्स और कीटनाशकों जैसे कुछ विनिर्माण में किया जाता है।

डिब्यूटाइल ईथर मदद करता है क्योंकि इसके अणु लिथियम आयनों के साथ आसानी से नहीं खेलते हैं क्योंकि बैटरी चलती है और उप-शून्य तापमान में इसके प्रदर्शन में सुधार करती है।

साथ ही, डिब्यूटाइल ईथर 141 सेल्सियस (285.8 फ़ारेनहाइट) के क्वथनांक पर गर्मी को आसानी से सहन कर सकता है, जिसका अर्थ है कि यह उच्च तापमान पर तरल रहता है।

जो बात इस इलेक्ट्रोलाइट को इतना खास बनाती है वह यह है कि इसका उपयोग लिथियम-सल्फर बैटरी के साथ किया जा सकता है, जो रिचार्जेबल है और इसमें लिथियम से बना एनोड और सल्फर से बना कैथोड होता है।

एनोड और कैथोड बैटरी के वे भाग हैं जिनसे विद्युत धारा प्रवाहित होती है।

ईवी बैटरियों में लिथियम-सल्फर बैटरियां एक महत्वपूर्ण अगला कदम हैं क्योंकि वे वर्तमान लिथियम-आयन बैटरियों की तुलना में प्रति किलोग्राम दो गुना अधिक ऊर्जा संग्रहीत कर सकती हैं।

इससे ईवी का वजन बढ़ाए बिना उनकी रेंज दोगुनी हो सकती हैबैटरीलागत कम रखते हुए पैक करें।

सल्फर भी अधिक प्रचुर मात्रा में है और कोबाल्ट की तुलना में स्रोत पर कम पर्यावरणीय और मानवीय पीड़ा का कारण बनता है, जिसका उपयोग पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरी कैथोड में किया जाता है।

आमतौर पर, लिथियम-सल्फर बैटरी के साथ एक समस्या होती है - सल्फर कैथोड इतने प्रतिक्रियाशील होते हैं कि बैटरी चलने पर वे घुल जाते हैं और उच्च तापमान पर यह खराब हो जाता है।

और लिथियम धातु एनोड सुई जैसी संरचनाएं बना सकते हैं जिन्हें डेंड्राइट कहा जाता है जो शॉर्ट-सर्किट के कारण बैटरी के कुछ हिस्सों को छेद सकते हैं।

परिणामस्वरूप, ये बैटरियाँ केवल दसियों चक्रों तक ही चलती हैं।

यूसी-सैन डिएगो टीम द्वारा विकसित डिब्यूटाइल ईथर इलेक्ट्रोलाइट अत्यधिक तापमान पर भी इन समस्याओं को ठीक करता है।

जिन बैटरियों का उन्होंने परीक्षण किया, वे सामान्य लिथियम-सल्फर बैटरी की तुलना में अधिक समय तक जीवित रहीं।

"यदि आप उच्च ऊर्जा घनत्व वाली बैटरी चाहते हैं, तो आपको आमतौर पर बहुत कठोर, जटिल रसायन विज्ञान का उपयोग करने की आवश्यकता होती है," चेन ने कहा।

“उच्च ऊर्जा का मतलब है कि अधिक प्रतिक्रियाएँ हो रही हैं, जिसका अर्थ है कम स्थिरता, अधिक गिरावट।

“एक उच्च-ऊर्जा बैटरी बनाना जो स्थिर हो, अपने आप में एक कठिन काम है - एक विस्तृत तापमान सीमा के माध्यम से ऐसा करने का प्रयास करना और भी अधिक चुनौतीपूर्ण है।

"हमारा इलेक्ट्रोलाइट उच्च चालकता और इंटरफेशियल स्थिरता प्रदान करते हुए कैथोड पक्ष और एनोड पक्ष दोनों को बेहतर बनाने में मदद करता है।"

टीम ने सल्फर कैथोड को एक पॉलिमर में ग्राफ्ट करके इसे और अधिक स्थिर बनाने के लिए भी इंजीनियर किया।यह अधिक सल्फर को इलेक्ट्रोलाइट में घुलने से रोकता है।

अगले चरणों में बैटरी रसायन विज्ञान को बढ़ाना शामिल है ताकि यह और भी अधिक तापमान पर काम कर सके और चक्र जीवन को और बढ़ा सके।