ಹಾನಿಕಾರಕ ಲಿಥಿಯಂ ಶೇಖರಣೆಯನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ಸಿಯೋಲ್ ಟೆಕ್ ಒಂದು ನವೀನ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಫಾಸ್ಟ್-ಚಾರ್ಜಿಂಗ್-ಬ್ಯಾಟರಿ ತಂತ್ರವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ

ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹನಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳ ತ್ವರಿತ ಪ್ರಗತಿಯು ಅತಿ-ವೇಗದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಬೇಡಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿದೆ. ಅದೇನೇ ಇದ್ದರೂ, ಪ್ರಸ್ತುತ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಪುನರ್ಭರ್ತಿ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ವೇಗದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ತೀವ್ರವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯಿಂದ ಬಳಲುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ದುರಂತ ವೈಫಲ್ಯಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು, ಇದು ಸುರಕ್ಷತಾ ಅಪಾಯಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಆನೋಡ್-ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಅಸ್ಥಿರತೆಯಿಂದ ಹುಟ್ಟಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಬ್ಯಾಟರಿ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಹಾನಿಕಾರಕ ಲೋಹೀಯ-ಲಿಥಿಯಂ ಶೇಖರಣೆ ಮತ್ತು ಕಳಪೆ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸುತ್ತದೆ.
ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಆನೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳು ಅತಿಯಾದ ಲಿಥಿಯಂ ಶೇಖರಣೆ ಮತ್ತು ಅಸ್ಥಿರ ಘನ-ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಇಂಟರ್‌ಫೇಸ್ (SEI) ಪದರಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸಲು ಹೆಚ್ಚು ಭರವಸೆಯ ಪರ್ಯಾಯಗಳಾಗಿವೆ. ಈ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ವಸ್ತುಗಳು ಇನ್ನೂ ಅತೃಪ್ತಿಕರ ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆಯಿಂದ ಸೀಮಿತವಾಗಿವೆ, ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘಕಾಲೀನ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯನ್ನು ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

ವಿದೇಶಿ ಮಾಧ್ಯಮ ವರದಿಗಳ ಪ್ರಕಾರ, ಈ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು, ಸಿಯೋಲ್ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಅಸೋಸಿಯೇಟ್ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಡಾಂಗ್‌ವುಕ್ ಹ್ಯಾನ್ ನೇತೃತ್ವದ ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು NASICON ಮಾದರಿಯ ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ಆಫ್-ಸ್ಟೊಯಿಕಿಯೊಮೆಟ್ರಿಕ್ (OS) ಲಿಥಿಯಂ ಟೈಟಾನಿಯಂ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಆನೋಡ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದೆ. ಈ ವಸ್ತುವು ಅಸಾಧಾರಣ ರಚನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆಗೆ ಹೆಸರುವಾಸಿಯಾಗಿದೆ. ಈ ವಿನ್ಯಾಸವು ಚಲನಶೀಲ ನಿರ್ಬಂಧಗಳನ್ನು ಭೇದಿಸಲು ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರವಾದ ವೇಗದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಸಕ್ರಿಯ ವಸ್ತುವಿನ ಕಣಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ಹಂತದ ರೂಪಾಂತರವನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸುತ್ತದೆ.
ಸಂಬಂಧಿತ ಸಂಶೋಧನಾ ಸಂಶೋಧನೆಗಳನ್ನು ಅಡ್ವಾನ್ಸ್ಡ್ ಫಂಕ್ಷನಲ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಜರ್ನಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ.

ವೇಗವರ್ಧಿತ ಅಯಾನ್ ಸಾಗಣೆಗಾಗಿ ಮೇಲ್ಮೈ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್

ಲಿಥಿಯಂ ಟೈಟಾನಿಯಂ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ (LTP) ಸೋಡಿಯಂ-ಸೂಪರ್-ಅಯಾನಿಕ್-ವಾಹಕ (NASICON)-ಮಾದರಿಯ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ರಚನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆ ಹಾಗೂ ತ್ವರಿತ ಲಿಥಿಯಂ-ಅಯಾನ್ ಪ್ರಸರಣ ಚಾನಲ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಅದರ ಪೂರ್ಣ-ಪ್ರಮಾಣದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಲು, ಸಂಶೋಧಕರು ಆಫ್-ಸ್ಟೊಯಿಕಿಯೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ವಿನ್ಯಾಸ ತಂತ್ರವನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಂಡರು ಮತ್ತು ಉದ್ದೇಶಪೂರ್ವಕವಾಗಿ ರಂಜಕ (P) ಮತ್ತು ಟೈಟಾನಿಯಂ (Ti) ಅನುಪಾತವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿದರು. ಅಂತಹ ಟೈಟಾನಿಯಂ-ಕೊರತೆಯ ಸಂಯೋಜನೆಯು LTP ಕಣಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿ ಟೈಟಾನಿಯಂ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ (TPO) ಡೊಮೇನ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.
ಈ TPO-ಸಮೃದ್ಧ ಪ್ರದೇಶಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯ ಚಲನ ಚಾನಲ್‌ಗಳಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಆನೋಡ್-ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ನಾದ್ಯಂತ ಲಿಥಿಯಂ-ಅಯಾನ್ ಸಾಗಣೆಗೆ ಶಕ್ತಿಯ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಣ ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಬಳಿ ವೇಗದ ಅಯಾನು-ವರ್ಗಾವಣೆ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುತ್ತವೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, TPO ಚೌಕಟ್ಟಿನೊಳಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ P-O-P ಬಂಧಗಳು ವೇಗದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಚಕ್ರಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪರಿಮಾಣ ವ್ಯತ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳಲು ರಚನಾತ್ಮಕ ನಮ್ಯತೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು NASICON-ಮಾದರಿಯ ರಚನೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗದ ಹಾನಿಯಿಂದ ರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ.

ವೇಗದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ದೃಢವಾದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ

ಅಂತೆಯೇ, ವೇಗದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡುವ ಪ್ರಮುಖ ಸೂಚಕವಾದ ದರ-ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳಲ್ಲಿ, OS-LTP-ಕಾರ್ಬನ್ (OS-LTP/C) ಸಂಯೋಜಿತ ಆನೋಡ್ 10C ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ದರದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಅದರ ಆರಂಭಿಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಗಮನಾರ್ಹ 86% ಅನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ, ಆದರೆ ಪ್ರಾಚೀನ LTP/C ಸಂಯೋಜಿತ ಆನೋಡ್‌ನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಕುಸಿಯಿತು.
ಈ ವಸ್ತುವು 250 ಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚು ಚಕ್ರಗಳ ನಂತರ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸೈಕ್ಲಿಂಗ್ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಪೂರ್ಣ-ಕೋಶ ಸಂರಚನೆಗಳು ಇದೇ ರೀತಿಯ ಉತ್ತಮ ದರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ವ್ಯಾಪಕ-ಶ್ರೇಣಿಯ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ.

ಸುರಕ್ಷಿತ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಕಡೆಗೆ ವಿಶಾಲವಾದ ಮಾರ್ಗ

"ನಮ್ಮ ವಿಧಾನವು ವೇಗವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುವ ಬ್ಯಾಟರಿ ವಿನ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಹೊಸ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಎಲ್ಲಾ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ಭವಿಷ್ಯದ ಬಹು ಶಕ್ತಿ-ಶೇಖರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದು" ಎಂದು ಹ್ಯಾನ್ ಗಮನಸೆಳೆದರು. "ಈ ವಿನ್ಯಾಸ ತಂತ್ರವು ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಸಮಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ, ಸುರಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ-ಶಕ್ತಿಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಗ್ರಿಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಬೆಂಬಲವನ್ನು ನೀಡುವ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹನಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿಸುತ್ತದೆ."
ಕೊನೆಯದಾಗಿ, ಈ ಆಫ್-ಸ್ಟೊಯಿಕಿಯೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ವಿನ್ಯಾಸ ತಂತ್ರವು ಪುನರ್ಭರ್ತಿ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಎದುರಿಸುವ ಪ್ರಮುಖ ಅಡೆತಡೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಾಣಿಜ್ಯಿಕವಾಗಿ ಸಿದ್ಧವಾಗಿರುವ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಫಾಸ್ಟ್-ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಶಕ್ತಿ-ಶೇಖರಣಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಕ್ಕೆ ಭರವಸೆಯ ವಿಧಾನವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.