आपके लगभग सभी गैजेट्स में लिथियम-आयन बैटरी मौजूद हैं। स्मार्टफोन से लेकर इलेक्ट्रिक कारों तक, इन बैटरियों ने दुनिया को बदल दिया है। फिर भी, लिथियम-आयन बैटरियों की कई कमियां हैं, जिनके कारण लिथियम आयरन फॉस्फेट (LiFePO4) एक बेहतर विकल्प है।

LiFePO4 बैटरियां किस प्रकार भिन्न हैं?

देखा जाए तो, LiFePO4 बैटरियां भी लिथियम-आयन बैटरियां ही हैं। लिथियम बैटरी रसायन में कई प्रकार के बदलाव होते हैं, और LiFePO4 बैटरियों में कैथोड सामग्री (ऋणात्मक पक्ष) के रूप में लिथियम आयरन फॉस्फेट और एनोड (धनात्मक पक्ष) के रूप में ग्रेफाइट कार्बन इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाता है।

LiFePO4 बैटरियों की ऊर्जा घनत्व वर्तमान लिथियम-आयन बैटरी प्रकारों में सबसे कम है, इसलिए ये स्मार्टफोन जैसे सीमित स्थान वाले उपकरणों के लिए उपयुक्त नहीं हैं। हालांकि, ऊर्जा घनत्व की इस कमी के कुछ अच्छे फायदे भी हैं।

LiFePO4 बैटरियों के फायदे

आम लिथियम-आयन बैटरियों की एक मुख्य कमी यह है कि कुछ सौ बार चार्ज होने के बाद वे खराब होने लगती हैं। यही कारण है कि आपका फोन दो या तीन साल बाद अपनी अधिकतम क्षमता खो देता है।

LiFePO4 बैटरियां आमतौर पर क्षमता खोने से पहले कम से कम 3000 बार पूरी तरह चार्ज हो जाती हैं। बेहतर गुणवत्ता वाली बैटरियां आदर्श परिस्थितियों में 10,000 से अधिक बार चार्ज हो सकती हैं। ये बैटरियां लिथियम-आयन पॉलीमर बैटरियों की तुलना में सस्ती भी होती हैं, जो फोन और लैपटॉप में पाई जाती हैं।

आम तौर पर इस्तेमाल होने वाली लिथियम बैटरी, निकल मैंगनीज कोबाल्ट (NMC) लिथियम की तुलना में, LiFePO4 बैटरियों की कीमत थोड़ी कम होती है। LiFePO4 की लंबी उम्र के कारण, ये अन्य विकल्पों की तुलना में काफी सस्ती पड़ती हैं।

इसके अलावा, LiFePO4 बैटरियों में निकेल या कोबाल्ट नहीं होता है। ये दोनों पदार्थ दुर्लभ और महंगे हैं, और इनके खनन से जुड़े पर्यावरणीय और नैतिक मुद्दे भी हैं। यही कारण है कि LiFePO4 बैटरियां पर्यावरण के अनुकूल हैं और इनके निर्माण सामग्री से जुड़े विवाद भी कम हैं।

इन बैटरियों का आखिरी बड़ा फायदा यह है कि ये अन्य लिथियम बैटरी प्रकारों की तुलना में अधिक सुरक्षित हैं। आपने स्मार्टफोन और बैलेंस बोर्ड जैसे उपकरणों में लिथियम बैटरी से आग लगने की घटनाओं के बारे में अवश्य पढ़ा होगा।

LiFePO4 बैटरियां अन्य लिथियम बैटरी प्रकारों की तुलना में स्वाभाविक रूप से अधिक स्थिर होती हैं। इनमें आग लगना कठिन होता है, ये उच्च तापमान को बेहतर ढंग से सहन करती हैं और अन्य लिथियम बैटरियों की तरह विघटित नहीं होती हैं।

हमें ये बैटरियां अब क्यों देखने को मिल रही हैं?

LiFePO4 बैटरी का विचार सबसे पहले 1996 में प्रकाशित हुआ था, लेकिन कार्बन नैनोट्यूब के उपयोग के कारण ये बैटरियां 2003 तक वास्तव में व्यावहारिक नहीं बन पाईं। तब से, बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू होने, लागत प्रतिस्पर्धी होने और इन बैटरियों के सर्वोत्तम उपयोग के मामले स्पष्ट होने में कुछ समय लगा है।

2010 के दशक के उत्तरार्ध और 2020 के दशक के आरंभ में ही LiFePO4 तकनीक वाले व्यावसायिक उत्पाद दुकानों और Amazon जैसी साइटों पर प्रमुखता से उपलब्ध होने लगे हैं।

LiFePO4 पर कब विचार करें

कम ऊर्जा घनत्व के कारण, LiFePO4 बैटरियां पतले और हल्के पोर्टेबल उपकरणों के लिए उपयुक्त विकल्प नहीं हैं। इसलिए आपको ये स्मार्टफोन, टैबलेट या लैपटॉप में देखने को नहीं मिलेंगी। कम से कम अभी तो नहीं।

हालांकि, जब बात उन उपकरणों की आती है जिन्हें आपको साथ लेकर घूमने की ज़रूरत नहीं है, तो कम घनत्व का महत्व अचानक बहुत कम हो जाता है। यदि आप बिजली कटौती के दौरान अपने राउटर या वर्कस्टेशन को चालू रखने के लिए यूपीएस (अनइंटरप्टिबल पावर सप्लाई) खरीदना चाहते हैं, तो LiFePO4 एक बेहतरीन विकल्प है।

दरअसल, LiFePO4 उन अनुप्रयोगों के लिए पसंदीदा विकल्प बनता जा रहा है जहाँ कारों में इस्तेमाल होने वाली लेड एसिड बैटरियाँ पारंपरिक रूप से बेहतर विकल्प रही हैं। इनमें घरेलू सौर ऊर्जा भंडारण या ग्रिड-आधारित बिजली बैकअप शामिल हैं। लेड एसिड बैटरियाँ भारी होती हैं, ऊर्जा घनत्व कम होता है, जीवनकाल बहुत कम होता है, विषैली होती हैं और बार-बार गहरे डिस्चार्ज होने पर खराब हो जाती हैं।

जब आप सौर ऊर्जा से चलने वाले उपकरण, जैसे कि सौर प्रकाश व्यवस्था, खरीदते हैं और आपके पास LiFePO4 का उपयोग करने का विकल्प होता है, तो यह लगभग हमेशा सही विकल्प होता है। यह उपकरण बिना किसी रखरखाव की आवश्यकता के वर्षों तक चल सकता है।