সলিড ইলেক্ট্রোলাইট অ্যাপ্লিকেশন সুবিধা

সলিড ইলেক্ট্রোলাইট ভবিষ্যতে লিথিয়াম ব্যাটারি ইলেক্ট্রোলাইট বিকাশের একটি প্রবণতা, কারণ আজকের দিনে শক্ত বৈদ্যুতিন ব্যাটারি প্রযুক্তি বিকশিত হয়েছে। প্রযুক্তিগত দৃষ্টিকোণ থেকে, শক্ত ইলেক্ট্রোলাইটগুলি অক্সাইড ইলেক্ট্রোলাইটস, সালফাইড ইলেক্ট্রোলাইটস, জৈব পলিমার ইলেক্ট্রোলাইটস এবং লিপন ইলেক্ট্রোলাইটগুলিতে ভাগ করা যায়। এটি বলা যায় যে এটি তুলনামূলকভাবে পরিপক্ক, তবে এটির কোনও বাধাও রয়েছে। একটি নতুন প্রজন্মের প্রযুক্তির জন্ম জরুরিভাবে প্রয়োজন, বিশেষত নতুন শক্তির ক্ষেত্রে। সলিড-স্টেট ব্যাটারি পরবর্তী প্রজন্মের পাওয়ার ব্যাটারি প্রযুক্তিগুলির মধ্যে সর্বাধিক আকর্ষণীয় হয়ে উঠবে বলে আশা করা হচ্ছে। যেহেতু অল-সলিড-স্টেট ব্যাটারিগুলি কেবল তুলনামূলকভাবে উচ্চ প্রযুক্তিগত পরিপক্কতাই রাখে না, অনেকগুলি দেশী এবং বিদেশী লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি সংস্থাগুলি অল-সলিড-স্টেট ব্যাটারি প্রযুক্তিটিকে একটি গুরুত্বপূর্ণ পরবর্তী প্রজন্মের প্রযুক্তি সংরক্ষণ হিসাবেও বিবেচনা করেছে।

সলিড-স্টেট ব্যাটারি প্রযুক্তির প্রাথমিক বিকাশে, শক্ত বৈদ্যুতিন পদার্থের অপেক্ষাকৃত কম পরিবাহিতার কারণে, গবেষণা এবং বিকাশের ফোকাস বেশিরভাগই কঠিন বৈদ্যুতিনের পরিবাহিতা উন্নত করার দিকে ছিল। অতএব, সালফাইড কঠিন ইলেক্ট্রোলাইটস এবং উচ্চ আয়নিক পরিবাহিতা সহ অক্সাইড কঠিন বৈদ্যুতিন সংযোগ বিস্তৃত মনোযোগ আকর্ষণ করেছে।

অল-সলিড-স্টেট লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলি traditionalতিহ্যবাহী জৈব তরল ইলেক্ট্রোলাইটের পরিবর্তে শক্ত ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার করে, যা ব্যাটারি সুরক্ষা সমস্যার সমাধান করতে পারে এবং বৈদ্যুতিক যানবাহন এবং বৃহত পরিমাণে শক্তি সঞ্চয় করার জন্য আদর্শ রাসায়নিক শক্তির উত্স। কীটি হ'ল ঘরের তাপমাত্রা পরিবাহিতা এবং বৈদ্যুতিন রাসায়নিক স্থায়িত্ব সহ শক্ত বৈদ্যুতিন প্রস্তুতি এবং সেইসাথে সমস্ত শক্ত-রাষ্ট্রীয় লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য উপযুক্ত উচ্চ-শক্তি বৈদ্যুতিন উপাদান এবং বৈদ্যুতিন / শক্ত বৈদ্যুতিন ইন্টারফেসের সামঞ্জস্যতা উন্নত করা।

সলিড-স্টেট লিথিয়াম ব্যাটারি লিথিয়াম ব্যাটারির উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়। Traditionalতিহ্যবাহী লিথিয়াম ব্যাটারির সাথে তুলনা করে, তারা সাধারণত ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডগুলির মধ্যে পরিবাহী উপাদান হিসাবে তরল বা জেল ব্যবহার করে না, যা গাড়ির সুরক্ষা এবং উচ্চ তাপমাত্রা সহ্য করার ক্ষমতাকে ব্যাপকভাবে উন্নত করে। । এটিতে উচ্চ সুরক্ষা, উচ্চ শক্তির ঘনত্ব, দীর্ঘ চক্রের জীবন এবং বিস্তৃত অপারেটিং তাপমাত্রার পরিসীমা রয়েছে, যার মধ্যে অত্যন্ত মূলটি শক্ত ইলেক্ট্রোলাইট।

অক্সাইড শক্ত ইলেক্ট্রোলাইটগুলি উপাদান কাঠামো অনুসারে স্ফটিক এবং কাঁচের (নিরাকার) মধ্যে বিভক্ত করা যেতে পারে। ক্রিস্টালাইন ইলেক্ট্রোলাইটগুলিতে পেরভস্কাইট টাইপ, ন্যাসিকন টাইপ, লিসিকন টাইপ এবং গারনেট প্রকার ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত থাকে glass

অক্সাইড স্ফটিকের শক্ত ইলেক্ট্রোলাইটের উচ্চ রাসায়নিক স্থায়িত্ব থাকে এবং বায়ুমণ্ডলে স্থিরভাবে উপস্থিত থাকতে পারে, যা সর্ব-কঠিন-রাষ্ট্রীয় ব্যাটারির বৃহত আকারে উত্পাদন উপকারী to গবেষণার ফোকাসটি হ'ল ঘরের তাপমাত্রা আয়নিক পরিবাহিতা এবং ইলেক্ট্রোডগুলির সাথে এর সামঞ্জস্যতা উন্নত করা। বর্তমানে, পরিবাহিতা উন্নত করার পদ্ধতিগুলি হ'ল মূলত উপাদান প্রতিস্থাপন এবং ভিন্ন ভিন্ন উপাদান ডোপিং এবং ইলেক্ট্রোডগুলির সাথে সামঞ্জস্যতাও একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় যা এর প্রয়োগকে সীমাবদ্ধ করে।

সর্বাধিক সাধারণ সালফাইড ক্রিস্টালিন সলিড ইলেক্ট্রোলাইট হ'ল থিও-লিসিকন, যা টোকিও ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির প্রফেসর কান্নো প্রথম আবিষ্কার করেছিলেন Li2S-GeS2-P2S সিস্টেমে। রাসায়নিক রচনাটি Li4-xGe1-xPxS4, এবং ঘরের তাপমাত্রা আয়ন পরিবাহিতা 2.2 × 10 হিসাবে সর্বোচ্চ as -3 এস / সেমি (যেখানে x=0.75), এবং বৈদ্যুতিন পরিবাহিতা উপেক্ষা করা যায়। থিও-লিসিকনের সাধারণ রাসায়নিক সূত্রটি Li4-xGe1-xPxS4 (এ=জি, সি, ইত্যাদি, বি=পি, আল, জেডএন, ইত্যাদি)।

সালফাইড গ্লাস সলিড ইলেক্ট্রোলাইট সাধারণত পি 2 এস 5, সিএস 2, বি 2 এস 3 এবং অন্যান্য নেটওয়ার্ক ফর্মার এবং নেটওয়ার্ক সংশোধক Li2S সমন্বয়ে গঠিত। সিস্টেমটিতে মূলত Li2S-P2S5, Li2S-SiS2, Li2S-B2S3 অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। সংমিশ্রণের বিস্তৃত ভিন্নতা, উচ্চ ঘরের তাপমাত্রা আয়ন পরিবাহিতা, উচ্চ তাপ স্থায়িত্ব, ভাল সুরক্ষা কার্যকারিতা এবং প্রশস্ত বৈদ্যুতিন রাসায়নিক স্থায়িত্ব উইন্ডো (5 ভি পর্যন্ত) রয়েছে। এটি উচ্চ-শক্তি এবং উচ্চ-নিম্ন-তাপমাত্রার কঠিন-রাষ্ট্রের ব্যাটারিতে অসামান্য সুবিধা রয়েছে এবং সলিড-স্টেট ব্যাটারি ইলেক্ট্রোলাইট উপকরণগুলির দুর্দান্ত সম্ভাবনা রয়েছে।

পলিমার সলিড ইলেক্ট্রোলাইটটি হালকা ওজন, ভাল ভিসকোলাইস্টিটি এবং চমৎকার হওয়ার কারণে পলিমার ম্যাট্রিক্স (যেমন পলিয়েস্টার, পলিমারিজ এবং পলিয়ামিন ইত্যাদি) এবং লিথিয়াম লবণ (যেমন LiClO4, LiAsF4, LiPF6, LiBF4, ইত্যাদি) দ্বারা গঠিত যান্ত্রিক প্রক্রিয়াজাতকরণ কর্মক্ষমতা এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যাপকভাবে মনোযোগ পেয়েছে।

প্রচলিত এসপিইগুলির মধ্যে রয়েছে পলিথিলিন অক্সাইড (পিইও), পলিয়াক্রাইলোনিট্রাইল (প্যান), পলিউভিনাইলিডিন ফ্লোরাইড (পিভিডিএফ), পলিমিথাইলমেথাইক্রাইলেট (পিএমএমএ), পলিপ্রোপাইলিন অক্সাইড (পিপিও), পলভিনোলেডিন ক্লোরাইড (পিভিডিসি) এবং একক-আয়ন পলিমার ইলেক্ট্রোলাইট সিস্টেম।

বর্তমানে মূলধারার এসপিই ম্যাট্রিক্স এখনও প্রথম প্রস্তাবিত পিইও এবং এর ডেরাইভেটিভস, মূলত পিইওর ধাতব লিথিয়ামের স্থিতিশীলতা এবং লিথিয়াম লবণের আরও ভালভাবে বিচ্ছিন্ন করার ক্ষমতার কারণে।

লিপন ইলেক্ট্রোলাইট যুক্তরাষ্ট্রে ওক রিজ ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি (ওআরএনএল) তৈরি করে। উচ্চ বিশুদ্ধতা নাইট্রোজেন বায়ুমণ্ডলে রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি ম্যাগনেট্রন স্পুতারিং ডিভাইসটি ব্যবহার করে একটি উচ্চ বিশুদ্ধতা Li3P04 টার্গেট স্পট করে লিথিয়াম ফসফরাস অক্সিনিট্রাইড (LiPON) ইলেক্ট্রোলাইট ফিল্ম প্রস্তুত করা হয়েছিল।

বোঝা যায় যে উপাদানটির দুর্দান্ত বিস্তৃত কর্মক্ষমতা রয়েছে, ঘরের তাপমাত্রা আয়নিক পরিবাহিতা 2.3 × 10-6S / সেমি, বৈদ্যুতিন রাসায়নিক উইন্ডো 5.5V (http://vs.Li/Li+), তাপ স্থায়িত্ব ভাল , এবং LiCoO2, LiMn2O4 এর মতো ধনাত্মক বৈদ্যুতিন এবং লিথিয়াম ধাতু এবং লিথিয়াম খাদের মতো নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডগুলির ভাল সামঞ্জস্য রয়েছে। লিপন ফিল্মের আয়নিক পরিবাহিতাটি ফিল্ম সামগ্রীতে নিরাকার কাঠামো এবং এন বিষয়বস্তুর উপর নির্ভর করে। এন বিষয়বস্তু বৃদ্ধি আয়নিক পরিবাহিতা উন্নত করতে পারে।