কন্টেন্ট

• স্থান সাশ্রয়
• দীর্ঘ জীবনকাল
• সলিড-স্টেট ইলেক্ট্রোলাইটের প্রকারগুলি
• পাতলা ফিল্ম ব্যাটারি
• বড়, বাল্কিয়ার ব্যাটারি
• অত্যন্ত পরিবাহী
• শেষ করি

কয়েক সপ্তাহ আগে, ক্রিস আমাদের সলিড-স্টেট ব্যাটারি এবং কীভাবে তারা স্মার্টফোন ব্যাটারি প্রযুক্তিতে পরবর্তী বড় অগ্রগতি হতে পারে সে বিষয়ে আমাদের পরিচয় করিয়ে দিয়েছিল। সংক্ষেপে, শক্ত-রাষ্ট্রের ব্যাটারিগুলি নিরাপদ, আরও বেশি রসে প্যাক করতে পারে এবং এমনকি পাতলা ডিভাইসের জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে। দুর্ভাগ্যক্রমে, তারা এই মুহূর্তে মাঝারি আকারের স্মার্টফোন সেলগুলিতে লাগানো ব্যয়বহুল, তবে এটি আগামী বছরগুলিতে পরিবর্তিত হতে পারে।

সুতরাং, যদি আপনি ভাবতে থাকেন যে সলিড-স্টেট ব্যাটারিটি ঠিক কী এবং আজকের লিথিয়াম আয়ন কোষগুলির থেকে এটি কীভাবে আলাদা হয় তবে পড়ুন।

সাধারণত ব্যবহৃত লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি এবং একটি সলিড-স্টেট ব্যাটারির মধ্যে মূল পার্থক্য হ'ল প্রাক্তন বর্তমানের প্রবাহকে নিয়ন্ত্রণ করতে তরল বৈদ্যুতিন সমাধান ব্যবহার করে, যখন সলিড-স্টেট ব্যাটারিগুলি একটি শক্ত ইলেক্ট্রোলাইট বেছে নেয়। ব্যাটারির ইলেক্ট্রোলাইট একটি পরিবাহী রাসায়নিক মিশ্রণ যা এনোড এবং ক্যাথোডের মধ্যে স্রোতের প্রবাহকে মঞ্জুরি দেয়।

সলিড স্টেট ব্যাটারি এখনও বর্তমান ব্যাটারিগুলির মতো একইভাবে কাজ করে তবে উপকরণের পরিবর্তন ব্যাটারির কিছু বৈশিষ্ট্যকে পরিবর্তিত করে, সর্বাধিক স্টোরেজ ক্ষমতা, চার্জিংয়ের সময়, আকার এবং সুরক্ষা সহ।

একটি ব্যাটারির অভ্যন্তরের প্রবাহটি কন্ডাকটিভ ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্য দিয়ে আনোড এবং ক্যাথোডের মধ্যে যায়, যখন একটি শর্ট সার্কিট প্রতিরোধ করতে পৃথককারীগুলি ব্যবহৃত হয়।

স্থান সাশ্রয়

তরল থেকে শক্ত ইলেক্ট্রোলাইটে স্যুইচ করার তাত্ক্ষণিক সুবিধা হ'ল ব্যাটারির শক্তি ঘনত্ব বাড়তে পারে। এটি কারণ তরল কোষগুলির মধ্যে বৃহত পৃথককারীগুলির পরিবর্তে, শক্ত রাষ্ট্রের ব্যাটারিগুলিকে একটি শর্ট সার্কিট প্রতিরোধের জন্য কেবল খুব পাতলা বাধা প্রয়োজন।

সলিড-স্টেট ব্যাটারি লি-আয়নের দ্বিগুণ শক্তিতে প্যাক করতে পারে

প্রচলিত তরল-ভিজে যাওয়া ব্যাটারি বিভাজকগুলি 20-30 মাইক্রন বেধের সাথে আসে। সলিড-স্টেট টেকনোলজি বিভাজকগুলি হ্রাস করে প্রতিটি 3-4 মাইক্রন করতে পারে, কেবলমাত্র উপাদানগুলিতে স্যুইচিংয়ের মাধ্যমে মোটামুটি 7-ভাঁজ স্থানের সঞ্চয় হয়।

যাইহোক, এই বিভাজকগুলি কেবল ব্যাটারির ভিতরে থাকা উপাদান নয় এবং অন্যান্য বিটগুলি এতটুকুও সঙ্কুচিত হতে পারে না, কঠিন-রাষ্ট্রীয় ব্যাটারির স্থান-সংরক্ষণের সম্ভাবনার সীমাবদ্ধ করে।

তবুও, সলিড-স্টেটের ব্যাটারি লি-আয়নের দ্বিগুণ শক্তিতে প্যাক করতে পারে, যখন অ্যানোডকে একটি ছোট বিকল্পের সাথে প্রতিস্থাপন করে।

দীর্ঘ জীবনকাল

সলিড-স্টেট ইলেক্ট্রোলাইটগুলি আজকের তরল বা জেলটির তুলনায় সাধারণত কম প্রতিক্রিয়াশীল, তাই তাদের অনেক বেশি দীর্ঘস্থায়ী হওয়ার আশা করা যায় এবং কেবল 2 বা 3 বছর পরে প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন হবে না। এর অর্থ হ'ল এই ব্যাটারিগুলি বিস্ফোরিত হবে না বা আগুন ধরে ফেলবে না যদি সেগুলি ক্ষতিগ্রস্থ হয় বা উত্পাদন ত্রুটিতে ক্ষতিগ্রস্থ হয়, যার অর্থ গ্রাহকদের জন্য সুরক্ষিত পণ্য।

সলিড-স্টেট ব্যাটারিগুলি বিস্ফোরণ বা আগুন ধরতে পারে না যদি তারা ক্ষতিগ্রস্থ হয় বা উত্পাদন ত্রুটিগুলি থেকে ভোগে।

বর্তমান স্মার্টফোনে, প্রতিস্থাপনযোগ্য ব্যাটারি প্রায়শই একই ফোনটি বহু বছর ধরে ব্যবহার করার জন্য সন্ধান করে, কারণ তারা একবারে ব্রেক ডাউন শুরু করলে এগুলি অদলবদল হতে পারে।

স্মার্টফোনের ব্যাটারি প্রায়শ এক বছর বা তার পরে তাদের চার্জ ধরে রাখে না এবং এমনকি হার্ডওয়্যারকে অস্থির হয়ে উঠতে, পুনরায় সেট করতে বা এমনকি বেশ কয়েক বছর ব্যবহারের পরেও কাজ বন্ধ করতে পারে। সলিড-স্টেট ব্যাটারি সহ, স্মার্টফোনগুলি এবং অন্যান্য গ্যাজেটগুলি প্রতিস্থাপন সেলটির প্রয়োজন ছাড়াই অনেক বেশি দিন স্থায়ী হতে পারে।

প্রচুর শক্ত রাসায়নিক যৌগ রয়েছে যা কেবলমাত্র একটি নয়, ব্যাটারিতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

তরল বনাম সলিড ব্যাটারির কথা বলা বিষয়টির একটি ওভারসিম্প্লিফিকেশন, কারণ এখানে প্রচুর পরিমাণে শক্ত রাসায়নিক যৌগ রয়েছে যা কেবলমাত্র একটি নয়, ব্যাটারিতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

সলিড-স্টেট ইলেক্ট্রোলাইটের প্রকারগুলি

শক্ত-রাষ্ট্রীয় ব্যাটারির আটটি পৃথক প্রধান বিভাগ রয়েছে, যা প্রতিটি ইলেক্ট্রোলাইটের জন্য বিভিন্ন উপকরণ ব্যবহার করে। এগুলি হ'ল লি-হ্যালিড, পেরভস্কাইট, লি-হাইড্রাইড, নাসিকনের মতো, গারনেট, আরগ্রিওডাইট, লিপোন এবং লিসিকনের মতো।

যেহেতু আমরা এখনও একটি উদীয়মান প্রযুক্তির সাথে ডিল করছি, গবেষকরা এখনও বিভিন্ন পণ্য বিভাগের জন্য ব্যবহারের জন্য সেরা ধরণের সলিড-স্টেট ইলেক্ট্রোলাইটের গ্রিপগুলি নিয়ে আসছেন। এখনও কোনও স্পষ্ট নেতা হিসাবে উপস্থিত হয়নি, তবে সালফাইড ভিত্তিক, লিপোন এবং গারনেট কোষগুলিকে বর্তমানে সর্বাধিক প্রতিশ্রুতিবদ্ধ হিসাবে দেখা হচ্ছে।

আপনি সম্ভবত লক্ষ্য করেছেন যে এই ধরণের অনেকগুলি এখনও কিছু ক্ষেত্রে লিথিয়াম (লি) ভিত্তিক, কারণ তারা এখনও লিথিয়াম ইলেক্ট্রোড ব্যবহার করছে। পারফরম্যান্সের উন্নতি করতে অনেকেই নতুন এনোড এবং ক্যাথোড ইলেক্ট্রোড উপকরণগুলির বিকল্প বেছে নিচ্ছেন।

পাতলা ফিল্ম ব্যাটারি

এমনকি সলিড-স্টেট ব্যাটারির ধরণের মধ্যেও দুটি পরিষ্কার কাট সাব টাইপ রয়েছে - পাতলা ফিল্ম এবং বাল্ক। ইতিমধ্যে বাজারে থাকা সবচেয়ে সফল পাতলা-ফিল্ম ধরণের একটি হ'ল লিপন, যা বেশিরভাগ নির্মাতারা লিথিয়াম আনোড দিয়ে উত্পাদন করে।

লিপন ইলেক্ট্রোলাইটটি দুর্দান্ত ওজন, বেধ এবং এমনকি নমনীয়তার বৈশিষ্ট্য সরবরাহ করে, যা এটি পরিধানযোগ্য ইলেকট্রনিক্স এবং গ্যাজেটের জন্য একটি প্রতিশ্রুতিবদ্ধ সেল ধরণের তৈরি করে যাতে ছোট কোষের প্রয়োজন হয়। দীর্ঘস্থায়ী কোষগুলির বিষয়ে ফিরে যেতে, লিপন 40,000 চার্জ চক্রের পরে কেবল 5% ক্ষমতা হ্রাস সহ দুর্দান্ত স্থায়িত্ব প্রদর্শন করেছে।

লিপনের ব্যাটারিগুলি প্রতিস্থাপনের আগে লি-আয়ন ব্যাটারির চেয়ে 40 থেকে 130 গুণ বেশি দীর্ঘ স্থানে থাকতে পারে।

তুলনার জন্য, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি কেবলমাত্র সামর্থ্য বা বৃহত্তর পতন দেখানোর আগে 300 এবং 1000 চক্রের মধ্যে অফার করে। এর অর্থ হ'ল লিপনের ব্যাটারিগুলি প্রতিস্থাপনের আগে লি-আয়ন ব্যাটারির চেয়ে 40 থেকে 130 গুণ বেশি দীর্ঘ স্থানে থাকতে পারে।

LiPON এর খারাপ দিকটি এটির মোট শক্তি সঞ্চয় ক্ষমতা এবং পরিবাহিতা তুলনা করে বরং দুর্বল। তবে, বিকল্প সলিড-স্টেট ব্যাটারি প্রযুক্তিগুলি স্মার্টওয়াচগুলিতে দীর্ঘতর ব্যাটারি লাইফ আনার মূল চাবিকাঠি হতে পারে, যা বর্তমানে বেশ কয়েকটি গ্রাহককে পরিধেয়যোগ্য বেছে নেওয়া থেকে বিরত রাখছে।

বড়, বাল্কিয়ার ব্যাটারি

এখনও অবধি, শক্ত রাষ্ট্রের ব্যাটারি স্মার্টফোন এবং ট্যাবলেটগুলিতে পাওয়া বৃহত কক্ষগুলির জন্য এখনও উপযুক্ত নয়, ল্যাপটপ বা বৈদ্যুতিন গাড়িগুলিকে ছেড়ে দিন। বৃহত্তর ক্ষমতার বৃহত বাল্ক সলিড-স্টেট ব্যাটারির জন্য, তরল বৈদ্যুতিন সংলগ্ন বা মিলে যায় এমন উচ্চতর পরিবাহিতা আবশ্যক, যা লিপনের মতো প্রতিশ্রুতিবদ্ধ প্রযুক্তিগুলিকে বাতিল করে দেয়। আয়নিক পরিবাহিতা পদার্থের মধ্য দিয়ে আয়নগুলির সক্ষমতা পরিমাপ করে এবং প্রয়োজনীয় প্রবাহটি নিশ্চিত করার জন্য ভাল পরিবাহিতা বৃহত কোষগুলির প্রয়োজন।

লিসিকন এবং লিপস শক্তিশালী রাষ্ট্রের ক্ষেত্রের পূর্ববর্তী নেতৃবৃন্দ লিপো, লিস, এবং এসআইএস ব্যাটারি নিয়ে গবেষণা ছাড়িয়ে গেছে। যাইহোক, এই ধরণের এখনও ঘরের তাপমাত্রায় জৈব এবং তরল ইলেক্ট্রোলাইটের তুলনায় কম পরিবাহিতা থেকে ভোগে, এগুলি বাণিজ্যিক পণ্যগুলির জন্য অকার্যকর করে তোলে।

অত্যন্ত পরিবাহী

গারনেট-অক্সাইড (এলএলজেডো) ইলেক্ট্রোলাইটগুলির গবেষণা এখানে আসে, কারণ এটি ঘরের তাপমাত্রায় উচ্চ আয়নিক পরিবাহিতা করে asts

উপাদানটি এমন একটি চালনা অর্জন করে যা তরল লিথিয়াম-আয়ন কোষ দ্বারা প্রদত্ত ফলাফলগুলির সামান্য পিছনে আসে এবং এলজিপিএসে নতুন গবেষণায় বোঝা যায় যে এই উপাদানটি এটির সাথেও মেলে।

এর অর্থ হ'ল হ্রাসযুক্ত আকার এবং দীর্ঘকালীন জীবনযাত্রার মতো সুবিধাগুলি বাস্তবে পরিণত হওয়ার মতো আজকের লি-আয়ন কোষগুলির মতো মোটামুটি সমান শক্তি এবং সামর্থ্যের শক্ত-রাষ্ট্রীয় ব্যাটারি।

গারনেট বায়ু এবং জলেও স্থিতিশীল, এটি লি-এয়ার ব্যাটারির জন্যও উপযুক্ত করে তোলে। দুর্ভাগ্যক্রমে এটি একটি ব্যয়বহুল sintering প্রক্রিয়া ব্যবহার করে মনগড়া করা আবশ্যক।

লিথিয়াম-আয়ন কোষের স্বল্প ব্যয়ের তুলনায় এটি বর্তমানে এটি গ্রাহক ব্যাটারিগুলিতে ব্যবহারের জন্য অযৌক্তিক প্রস্তাব করে। ভবিষ্যতে উত্পাদন কৌশলগুলি পরিশোধিত হওয়ার সাথে সাথে ব্যয়গুলি হ্রাস পেতে পারে তবে আমরা বাণিজ্যিকভাবে কার্যকর টেকসই শক্ত রাষ্ট্রের ব্যাটারি থেকে কিছুটা দূরে রয়েছি।

শেষ করি

স্পষ্টতই সলিড-স্টেট ব্যাটারি প্রযুক্তি সম্পর্কে প্রচুর চলমান গবেষণা রয়েছে। আমরা পূর্বের পূর্বাভাস অনুসারে পরিপক্ক কক্ষগুলি স্মার্টফোনের মতো গ্রাহক পণ্যগুলিতে আরও 4 বা 5 বছর ধরে তাদের দেখতে পাচ্ছি না। অন্যান্য ডিভাইসে সলিড-স্টেট ব্যাটারি (যেমন ড্রোন) পরের বছর যত তাড়াতাড়ি উপস্থিত হতে পারে।

তবুও, সর্বশেষ গবেষণাটি শেষ পর্যন্ত এমন ফলাফল তৈরি করছে যা বৈশিষ্ট্যগুলির ক্ষেত্রে বিদ্যমান লি-আয়ন ব্যাটারিগুলির সাথে প্রতিযোগিতা করতে পারে, পাশাপাশি সলিড-স্টেট ইলেক্ট্রোলাইটের সুবিধাও সরবরাহ করে। আমাদের প্রয়োজন কেবল উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলি পরিপক্ক হওয়ার জন্য এবং এটিকে বাস্তবে রূপ দেওয়ার জন্য সংস্থান সহ অনেক বড় এবং আসন্ন ব্যাটারি প্রস্তুতকারী রয়েছে।

সংক্ষেপে, গ্রাহক দৃষ্টিকোণ থেকে এই সমস্ত রাসায়নিক পার্থক্যের মূল উপকারিতা হ'ল: 6 গুণ দ্রুত গতিতে চার্জ করা, শক্তির ঘনত্বের দ্বিগুণ পর্যন্ত, 2 এর তুলনায় 10 বছর পর্যন্ত দীর্ঘতর চক্রজীবন এবং কোন জ্বলনযোগ্য উপাদান নয়। এটি অবশ্যই স্মার্টফোন এবং অন্যান্য বহনযোগ্য গ্যাজেটগুলির জন্য একটি वरदान হতে চলেছে।