சீன ஆராய்ச்சியாளர்கள் குறைந்த செலவு கொண்ட இரும்பு-ஃப்ளோ பேட்டரியில் நம்பிக்கை தரும் முன்னேற்றத்தை அறிவிக்கின்றனர்

கேரேஜுக்கல்ல, மின்காந்த வலைக்காகவே உள்ள பேட்டரி குறிப்பு

சீனாவில் உள்ள ஆராய்ச்சியாளர்கள், நீண்டகால ஆற்றல் சேமிப்புக்கான சாத்தியத்தை குறிப்பிடத்தக்க அளவில் மேம்படுத்தக்கூடிய முழுமையான இரும்பு ஃப்ளோ பேட்டரி இரசாயனத்தை உருவாக்கியதாக கூறுகின்றனர். ஏப்ரல் 1 அன்று Advanced Energy Materials இதழில் வெளியான இந்த வேலை, ஆல்கலைன் முழு-இரும்பு ஃப்ளோ பேட்டரியை விவரிக்கிறது; அதை 6,000-க்கும் அதிகமான சார்ஜ் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் சுழற்சிகளிலும் திறன் குறைவு இல்லாமல் தாங்கியதாக ஆசிரியர்கள் கூறுகிறார்கள், அதேசமயம் லித்தியம் அடிப்படையிலான மாற்றுகளைக் காட்டிலும் பல மடங்கு மலிவான பொருட்களை பயன்படுத்தியிருக்கிறது.

இந்த முடிவுகள் விரிவான சோதனைகளிலும் வணிகமயமாக்கலிலும் நீடித்தால், அதன் முக்கியத்துவம் நேரடியானது: மின்காந்த வலை இயக்குநர்களுக்கு நீண்ட நேரம் இயங்கக்கூடிய, அடிக்கடி சுழலக்கூடிய, மற்றும் வளம் நிறைந்த பொருட்களை சார்ந்த சேமிப்பு அமைப்புகள் தேவை. இரும்பு, பல முக்கிய கனிமங்களைக் காட்டிலும் இந்த தேவைக்கு சிறப்பாக பொருந்துகிறது, ஏனெனில் அது மலிவானது, பரவலாக கிடைக்கக்கூடியது, மற்றும் ஏற்கனவே பெரிய தொழில்துறை வழங்கல் சங்கிலிகளில் உள்ளடக்கப்பட்டுள்ளது.

இரும்பு ஃப்ளோ பேட்டரிகள் ஏன் கவனம் பெறுகின்றன

ஃப்ளோ பேட்டரிகள், மின்சார வாகனங்களையும் குறுகிய கால நிலை சேமிப்பையும் ஆட்சி செய்யும் லித்தியம்-அயன் அமைப்புகளிலிருந்து வேறுபடுகின்றன. சக்தியை திட மின்தகடுகளில் மட்டும் சேமிப்பதற்குப் பதிலாக, அவை தொட்டிகளில் சேமிக்கப்படும் திரவ எலக்ட்ரோலைட்டுகளை நம்பி, அவற்றை அமைப்பின் வழியாக பம்ப் செய்கின்றன. அளவும் எடையும் குறைவான முக்கியத்துவம் கொண்ட, ஆனால் நீடித்த தன்மை, பாதுகாப்பு, மற்றும் சேமிப்பு கால அளவைக் கூட்டும் திறன் முக்கியமான கிரிட் பயன்பாடுகளுக்கு இந்த கட்டமைப்பு கவர்ச்சியாக இருக்கிறது.

முழு-இரும்பு ஃப்ளோ பேட்டரிகள் நீண்ட காலமாக நம்பிக்கை தரும் தேர்வாகக் கருதப்பட்டாலும், செயல்திறன் தொடர்பான சமநிலைகள் அவற்றின் முன்னேற்றத்தை கட்டுப்படுத்தியுள்ளன. மூல உரையில் வழங்கப்பட்ட ஆய்வு-சுருக்கத்தின் படி, இரு தொடர்ந்து இருக்கும் சிக்கல்கள் மோசமான மினரசாயன மாற்றுத் திறன் மற்றும் லிகண்ட் கிராஸ்ஒவர்; இவை இரண்டும் நீண்டகால சுழற்சி நிலைத்தன்மையை பாதிக்கின்றன. நடைமுறையில், இதன் பொருள் இந்த அமைப்பு மீண்டும் மீண்டும் பயன்படுத்தும்போது நிலையான மாற்றுகளுடன் போட்டியிடும் அளவிற்கு நீடிக்காமல் போகலாம் என்பதே.

புதிய ஆய்வு என்ன மாற்றியதாக கூறுகிறது

அறிக்கையில் குறிப்பிடப்படும் முன்னேற்றம் பேட்டரியின் அனோலைட் வடிவமைப்பை மையமாகக் கொண்டது. பெரிய ஸ்டெரிக் தடையும் எதிர்மறை மின்னேற்றம் கொண்ட பாதுகாப்பு அடுக்கும்கொண்ட ஒரு இரும்பு காம்ப்ளக்ஸை உருவாக்கியதாக ஆராய்ச்சியாளர்கள் கூறுகின்றனர். நிலைத்தன்மையை இரு வழிகளில் மேம்படுத்துவதே கூறப்பட்ட இலக்கு: மினரசாயனத்தை அதிக வலுவானதாக மாற்றி, மெம்பிரேன் வழியே ஊடுருவல் மற்றும் பிற தேவையற்ற கிராஸ்ஒவரைக் குறைப்பது.

மூல உரை கூறுவதன்படி, அணி 12 கரிம லைகண்ட்களுடன் தொடங்கி, 11 தனித்திரும்பு காம்ப்ளக்ஸ்களை உருவாக்கி, பல சுற்று筛ட்களுக்குப் பிறகு [Fe(HPF)BHS]4− என அடையாளம் காணப்பட்ட அமைப்பைத் தேர்ந்தெடுத்தது. கட்டுரை சுருக்கத்தில், அந்த வடிவம் 80 mA cm−2 மின்தேக்க அடர்த்தியில் 6,000-க்கும் மேற்பட்ட சுழற்சிகளைத் தாண்டியதாகக் கூறப்படும் பதிவேட்டைக் காட்கும் நிலைத்தன்மையைக் கொடுத்தது.

வணிகக் கதைக்கு முக்கியமானது செயல்திறன் மட்டுமல்ல, செலவும்கூட. அந்தத் திறன், லித்தியம் அடிப்படையிலான மாற்றுகளைவிட சுமார் 80 மடங்கு குறைந்த பொருள் செலவைக் கொண்டதாக கூறுகிறது. இந்த எண்ணிக்கையை கவனமாகப் பார்க்க வேண்டும், ஏனெனில் செலவு ஒப்பீடுகள் என்ன அளக்கப்படுகிறது, எந்த அளவில், மற்றும் எந்த வழங்கல் கருதுகோள்களில் என்பதையே சார்ந்திருக்க முடியும். அதைப் பற்றிப் பார்த்தால் கூட, திசை தெளிவாக உள்ளது: பெரிய அளவிலான சேமிப்புக்கான பொருள் செலவுகளை இரும்பு-அடிப்படையிலான இரசாயனம் கணிசமாக குறைக்கக்கூடும் என்பதை இந்த ஆய்வு வலுவாக முன்வைக்கிறது.

நீண்டகால சேமிப்புக்கு மாற்றுகள் ஏன் தேவை

காற்று மற்றும் சூரிய சக்தியின் அதிக பங்கைக் கொண்ட மின் அமைப்புகள், இப்போது குறுகிய இடைவெளிகளை நிரப்புவதை விட அதிகம் செய்யக்கூடிய சேமிப்பைக் கேட்கின்றன. அவை ஆற்றலை நீண்ட நேரச் சாளரங்களில் மாற்றிக்கொடுக்க, மீண்டும் மீண்டும் சுழற்சி செய்ய, மற்றும் மேலாண்மை செய்யக்கூடிய பாதுகாப்பு மற்றும் வழங்கல் சங்கிலி ஆபத்துகளுடன் இயங்கக்கூடிய அமைப்புகளைத் தேவைப்படுத்துகின்றன. அதனால்தான் லித்தியம்-அயன் தொடர்ந்து தற்போதைய நிறுவல்களை ஆட்சி செய்தாலும், ஃப்ளோ பேட்டரிகள் மீண்டும் மீண்டும் உரையாடலுக்குத் திரும்புகின்றன.

ஒரு இரும்பு-அடிப்படையிலான ஃப்ளோ வடிவமைப்பு குறிப்பாக கவர்ச்சியானது, ஏனெனில் அது குறைந்த செலவு, நீடித்த, எரியாத அமைப்புகள் ஆற்றல் அடர்த்தியைக் காட்டிலும் முக்கியமான சந்தைப் பகுதியில் இலக்குவைக்கிறது. மின்சார நிறுவனங்களும் கிரிட் திட்டமிடுபவர்களும் அதிகபட்ச ஆற்றலை ஒரு சிறிய வாகன அளவுள்ள இடப்பரப்பில் நிரப்புவதைக் காட்டிலும், பல ஆண்டுகள் நம்பகமாக இருக்கும் சேமிப்பு சொத்துகளை உருவாக்குவதில் அதிக கவனம் செலுத்துகிறார்கள்.

இன்னும் என்ன தெளிவில்லை

மிக முக்கியமான எச்சரிக்கை, ஒரு வெற்றிகரமான ஆய்வுக்கும் வங்கிக்கு ஏற்ற தயாரிப்புக்கும் இடையிலான இடைவெளியே. மூலப் பொருளும் தானே சந்தேகத்தைக் குறிக்கிறது, அந்த சந்தேகம் நியாயமானது. ஆய்வக செயல்திறன், அது எவ்வளவு சிறப்பாக இருந்தாலும், தானாகவே எளிதில் தயாரிக்க, நிதியளிக்க, பராமரிக்க, மற்றும் பெரிய அளவில் நிறுவக்கூடிய வணிக அமைப்புகளாக மாறாது.

ஒரு காட்சித் தடையும் உள்ளது. வழங்கப்பட்ட உரை, அதன் தாக்கங்கள் இருந்தபோதும் இந்த ஆராய்ச்சிக்கு பரவலான முதன்மை ஊடக கவனம் கிடைக்கவில்லை என்று குறிப்பிடுகிறது. அது இந்தக் கூற்று மிகைப்படுத்தப்பட்டது என்பதைக் நிரூபிக்காது, ஆனால் இந்த தொழில்நுட்பம் இன்னும் பொதுச் சரிபார்ப்பு சுழற்சியின் ஆரம்ப கட்டத்தில் உள்ளது என்பதைக் காட்டுகிறது. முதலீட்டாளர்கள், மின்சார நிறுவனங்கள், மற்றும் டெவலப்பர்கள் இதை விரைவில் குழப்பம் உண்டாக்கும் தொழில்நுட்பமாகக் கருதுவதற்கு முன், சுயாதீன உறுதிப்படுத்தல், செயல்பாட்டு தரவுகள், மற்றும் தெளிவான செலவு கணக்கீடுகளை எதிர்பார்ப்பார்கள்.

கவனிக்கத்தக்க முன்னேற்றம்

இந்த எச்சரிக்கைகளுடன் இருந்தாலும், ஆய்வு குறிப்பிடத்தக்கது. கிரிட் சேமிப்பு என்பது ஆற்றல் மாற்றத்தின் மையக் கட்டுப்பாடுகளில் ஒன்று, மற்றும் சந்தைக்கு ஒன்றுக்கும் மேற்பட்ட இரசாயனங்கள் தேவை. ஒரு நீடித்த முழு-இரும்பு ஃப்ளோ பேட்டரி ஒரு முக்கிய சேர்க்கையாக இருக்கும், ஏனெனில் அது துறையின் கடினமான தேவைகளின் சேர்க்கையை நேரடியாக இலக்குவைக்கிறது: குறைந்த செலவு, நீண்ட காலம், நீண்ட சுழற்சி ஆயுள், மற்றும் பொருள் வளம்செறிவு.

உடனடி takeaway என்பது லித்தியம் ஒதுக்கப்பட்டுவிட்டது என்பதல்ல. மாறாக, ஆராய்ச்சியாளர்கள் பெரிய நிலையான சேமிப்பிற்கான மிக நம்பகமான மாற்றுகளுள் ஒன்றை மேம்படுத்தியிருக்கலாம் என்பதே. தொடர்ந்து செய்யப்படும் சோதனைகள், நீடித்த தன்மை மற்றும் செலவு குறித்த கூற்றுகளை உறுதிப்படுத்தினால், இந்த வேலை லித்தியம் அல்லாத சேமிப்பு தொழில்நுட்பங்களின் அடுத்த முக்கிய அலை கிரிட் நோக்கி நகர்வதில் ஒரு பகுதியாக மாறலாம்.

இந்த கட்டுரை CleanTechnica-வின் செய்திப்பதிவை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.