কঠিন - রাষ্ট্রের লিথিয়াম ব্যাটারি সেলগুলির উত্থানটি শিল্পের ধারণাটি সম্পূর্ণরূপে পুনরায় লেখা হয়েছে যে "তরল ইলেক্ট্রোলাইট=সুরক্ষা হ্যাজার্ড"। যখন traditional তিহ্যবাহী তরল ইলেক্ট্রোলাইটগুলি শক্ত ইলেক্ট্রোলাইট দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়, ব্যাটারি কোষগুলি কেবল সুই পাঞ্চিং এবং এক্সট্রুশন পরীক্ষায় শূন্য ইগনিশন অর্জন করে না, তবে 400WH/কেজি পর্যন্ত শক্তি ঘনত্বের প্রভাব তৈরি করে, যা পাওয়ার ব্যাটারিগুলির জন্য পরবর্তী প্রজন্মের প্রযুক্তির মূল দিক হয়ে ওঠে।
1 প্রযুক্তিগত রুটের 'থ্রি কিংডম': বিভিন্ন ইলেক্ট্রোলাইটের খেলা
পলিমার ইলেক্ট্রোলাইট পিইও (পলিথিন অক্সাইড) এর উপর ভিত্তি করে, ঘরের তাপমাত্রা আয়নিক পরিবাহিতা মাত্র 10 ⁻⁴ s/সেমি সহ, তবে এটিতে ভাল নমনীয়তা রয়েছে এবং এটি নরম প্যাক সেলগুলির সাথে বন্ধনের জন্য উপযুক্ত। টয়োটার সলিড - স্টেট ব্যাটারি প্রোটোটাইপ গাড়িটি ইলেক্ট্রোলাইট বেধকে 20 μ মিটার হ্রাস করে এবং এটি একটি উচ্চ -} ক্ষমতা সিলিকন - ভিত্তিক নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের সাথে সংমিশ্রণ করে এই সমাধানটি গ্রহণ করে, 10000 মিনিটের মধ্যে 80% এ চার্জিং দ্রুত অর্জন করে। যাইহোক, এর কম - তাপমাত্রার কার্যকারিতা দুর্বল, এটি -10 ডিগ্রীতে পরিবাহিতা 50% হ্রাস সহ, এটি নাতিশীতোষ্ণ অঞ্চলে ব্যবহারের জন্য আরও উপযুক্ত করে তোলে।
সালফাইড ইলেক্ট্রোলাইটের পরিবাহিতা 10 ⁻ s/সেমি ছাড়িয়ে তরল ইলেক্ট্রোলাইটের স্তরের কাছে পৌঁছেছে, তবে এটি দুর্বল যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের কারণে ক্র্যাকিংয়ের ঝুঁকিপূর্ণ। প্যানাসোনিক এটিকে কার্বন ন্যানোটুবগুলির সাথে মিশ্রিত করতে ন্যানোকম্পোসাইট প্রযুক্তি ব্যবহার করে, বৈদ্যুতিনটির টেনসিল শক্তি 15 এমপিএতে বৃদ্ধি করে, যা চার্জিং এবং ডিসচার্জের সময় ব্যাটারি সেলটির ভলিউম পরিবর্তনকে প্রতিরোধ করতে পারে। এর সবচেয়ে বড় সুবিধা হ'ল এর কম - তাপমাত্রার কার্যকারিতা, যার ক্ষমতা ধরে রাখার হার 90% -20 ডিগ্রি, এটি উত্তর ইউরোপের মতো শীতল অঞ্চলে বৈদ্যুতিক যানবাহনের জন্য উপযুক্ত করে তোলে। যাইহোক, সালফাইডগুলি হাইড্রোলাইসিসের ঝুঁকিতে থাকে এবং এইচ গ্যাস উত্পাদন করে, যার উত্পাদন পরিবেশে অত্যন্ত উচ্চ সিলিং প্রয়োজন।
অক্সাইড ইলেক্ট্রোলাইটস (যেমন এলএলজো লিথিয়াম ল্যান্থানাম জিরকোনিয়াম অক্সিজেন) সর্বোত্তম স্থিতিশীলতা রয়েছে এবং উচ্চ তাপমাত্রা 800 ডিগ্রি সহ্য করতে পারে। স্যামসুং এগুলিকে কেবল 50 μ মিটার বেধের সাথে পাতলা সিরামিক শিটগুলিতে পরিণত করেছে, নিরোধক নিশ্চিত করে এবং অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের হ্রাস করে। যাইহোক, উচ্চ ব্রিটলেন্সি এবং ইন্টারফেস প্রতিবন্ধকতা এর ত্রুটিগুলি। একটি নির্দিষ্ট চীনা একাডেমি অফ সায়েন্সেসের একটি দল ইলেক্ট্রোলাইট এবং ইলেক্ট্রোডের মধ্যে একটি বাফার স্তর গঠনের জন্য "আয়নিক তরল অনুপ্রবেশ" প্রযুক্তিটি ব্যবহার করেছিল, ইন্টারফেস প্রতিবন্ধকতা 60% হ্রাস করে এবং সেল রেট পারফরম্যান্সকে 3 সি (সম্পূর্ণ 30 মিনিটে চার্জ করা) উন্নত করে।
2 জন উত্পাদন অসুবিধাগুলিতে 2 টি যুগান্তকারী: পরীক্ষাগার থেকে উত্পাদন লাইনে লিপ
ইন্টারফেস প্রতিবন্ধকতা হ'ল সলিড - রাষ্ট্রের কোষগুলির অ্যাকিলিসের হিল। সলিড ইলেক্ট্রোলাইট এবং ধনাত্মক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডগুলির মধ্যে যোগাযোগ বেশিরভাগ পয়েন্ট যোগাযোগ, যার ফলে লিথিয়াম আয়ন পরিবাহনের উচ্চ প্রতিরোধের ঘটে। এই সমস্যা সমাধানের মূলটি ইন্টারফেস পরিবর্তনের মধ্যে রয়েছে। এলজি নিউ এনার্জি ইতিবাচক ইলেক্ট্রোডের পৃষ্ঠে 5nm পুরু লি ₂ o ট্রানজিশন স্তর বাড়ানোর জন্য "পারমাণবিক স্তর ডিপোজিশন" প্রযুক্তিটি গ্রহণ করে, যা লিথিয়াম আয়ন মাইগ্রেশন হারকে তিনবার বাড়িয়ে তোলে। গার্হস্থ্য উদ্যোগগুলি দ্বারা বিকাশিত "গলিত অনুপ্রবেশ পদ্ধতি" ইলেক্ট্রোলাইটকে একটি গলিত অবস্থায় উত্তপ্ত করে এবং এটি একটি শক্ত শক্ত শক্ত ইন্টারফেস গঠনের জন্য বৈদ্যুতিনটির সাথে যোগাযোগ করে, যার ফলে একটি ব্যাটারি সেল চক্রের জীবন 2000 বার ছাড়িয়ে যায়।
ব্যাপক উত্পাদন প্রযুক্তির উদ্ভাবন সমানভাবে গুরুত্বপূর্ণ। সালফাইড সলিড স্টেট ব্যাটারি কোষগুলির শুকনো গঠনের প্রক্রিয়াটি traditional তিহ্যবাহী ভেজা লেপের দ্রাবক পুনরুদ্ধারের পদক্ষেপটি সরিয়ে দেয়, শক্তি খরচ 40%হ্রাস করে; অক্সাইড ইলেক্ট্রোলাইটগুলির ing ালাই প্রযুক্তি প্রতি মিনিটে 10 মিটার অবিচ্ছিন্ন উত্পাদন অর্জন করতে পারে, যা প্রাথমিক ব্যাচের উত্পাদনের চেয়ে 10 গুণ বেশি দক্ষ। একটি ঘরোয়া উদ্যোগের সলিড - রাজ্য ব্যাটারি সেল পাইলট লাইন তরল ব্যাটারি কোষের তুলনায় 30% বেশি ব্যয় করে 78% এর ফলন হার অর্জন করেছে। এটি 2027 সালে বড় - স্কেল উত্পাদনের পরে একই স্তরে নেমে আসবে বলে আশা করা হচ্ছে।
বিশেষ ক্ষেত্রে 3 অগ্রণী বাস্তবায়ন: সুরক্ষা চালিত অ্যাপ্লিকেশন
বিশেষায়িত ক্ষেত্রে, শক্ত - রাষ্ট্রীয় ব্যাটারিগুলি অনন্য সুবিধাগুলি প্রদর্শন করেছে। সামরিক শিল্পে নিম্ন তাপমাত্রা কঠিন - রাষ্ট্রীয় ব্যাটারিগুলির একটি স্রাব ক্ষমতা ধরে রাখার হার 85%- 40 ডিগ্রীতে রয়েছে, যা 50% traditional তিহ্যবাহী ব্যাটারির চেয়ে অনেক বেশি, এবং মেরু বৈজ্ঞানিক গবেষণা সরঞ্জাম এবং উচ্চ-উচ্চতা পুনর্বিবেচনা বিমানের বিদ্যুৎ সরবরাহের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে। চিকিত্সা ডিভাইসে ব্যবহৃত সলিড স্টেট ব্যাটারিগুলির ইলেক্ট্রোলাইট ফুটো ঝুঁকির অনুপস্থিতির কারণে 10 বছর পর্যন্ত বর্ধিত জীবনকাল থাকে, তাদের ডিফিব্রিলিটর এবং ইমপ্লান্টেবল ইনসুলিন পাম্পগুলির জন্য একটি নতুন পছন্দ করে তোলে। একটি নির্দিষ্ট মেডিকেল সংস্থার ইমপ্লান্টেবল ব্যাটারি অক্সাইড সলিড স্টেট সেলগুলি ব্যবহার করে, এর ভলিউম 40%হ্রাস করে এবং রোগীর ড্রেসিং চক্রটি 1 বছর থেকে 3 বছর পর্যন্ত প্রসারিত করে।
ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স শিল্পও জলের পরীক্ষা করতে শুরু করছে। স্মার্টওয়াচের একটি নির্দিষ্ট ব্র্যান্ডটি পলিমার সলিড - রাষ্ট্রের ব্যাটারি কোষ দিয়ে সজ্জিত, মাত্র 2 মিমি বেধ এবং 700WH/L এর শক্তি ঘনত্ব সহ। ব্যাটারির আয়ু 7 দিন পর্যন্ত বাড়ানো হয়েছে 14 দিন পর্যন্ত, এবং 1.5 -} মিটার ড্রপ পরীক্ষা পাস করার পরে আগুনের ঝুঁকি নেই। মানহীন বিমানীয় যানবাহনের ক্ষেত্রে, সালফাইড সলিড-স্টেট ব্যাটারির উচ্চ হারের বৈশিষ্ট্যগুলি দ্রুত চার্জিংয়ের সময়কে 1 ঘন্টা থেকে 20 মিনিট পর্যন্ত সংক্ষিপ্ত করে তুলেছে, অপারেশনাল দক্ষতার উন্নতি করে।
সলিড - স্টেট লিথিয়াম ব্যাটারি কোষগুলির বিকাশ কেবল ইলেক্ট্রোলাইটগুলির একটি সাধারণ প্রতিস্থাপন নয়, পুরো ব্যাটারি কোষের নকশা, উপাদান সিস্টেম এবং উত্পাদন প্রক্রিয়াতে একটি নিয়মতান্ত্রিক উদ্ভাবনও। প্রযুক্তি পরিপক্ক হওয়ার সাথে সাথে এটি লিথিয়াম ব্যাটারিগুলির সুরক্ষা মান এবং পারফরম্যান্সের সীমানাগুলিকে নতুনভাবে সংজ্ঞায়িত করবে, নতুন শক্তি শিল্পে নতুন গতিবেগকে ইনজেকশন দেবে।