ಇಂಗಾಲದ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ತುರ್ತು ಅಗತ್ಯವು ಸಾರಿಗೆಯನ್ನು ವಿದ್ಯುದ್ದೀಕರಿಸುವ ಕಡೆಗೆ ತ್ವರಿತ ಚಲನೆಯನ್ನು ನಡೆಸುತ್ತಿದೆ ಮತ್ತು ಗ್ರಿಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಸೌರ ಮತ್ತು ಪವನ ಶಕ್ತಿಯ ನಿಯೋಜನೆಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತಿದೆ. ಈ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳು ನಿರೀಕ್ಷೆಯಂತೆ ಉಲ್ಬಣಗೊಂಡರೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವ ಉತ್ತಮ ವಿಧಾನಗಳ ಅಗತ್ಯವು ತೀವ್ರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
ಹವಾಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಯ ಬೆದರಿಕೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ನಾವು ಪಡೆಯಬಹುದಾದ ಎಲ್ಲಾ ತಂತ್ರಗಳು ನಮಗೆ ಅಗತ್ಯವಿದೆ ಎಂದು ಎಸ್ತರ್ ಮತ್ತು ಹೆರಾಲ್ಡ್ ಇ. ಎಡ್ಗರ್ಟನ್‌ನಲ್ಲಿ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ ಸೈನ್ಸ್ ಮತ್ತು ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್‌ನ ಸಹ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕರಾದ ಡಾ ಎಲ್ಸಾ ಒಲಿವೆಟ್ಟಿ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ, ಗ್ರಿಡ್ ಆಧಾರಿತ ಸಮೂಹ ಶೇಖರಣಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ. ಆದರೆ ಮೊಬೈಲ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ - ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಸಾರಿಗೆ - ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಇಂದಿನದನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದರ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿದೆಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳುಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿರಲು, ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ತೂಕಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.
ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತಲೇ ಇರುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಅವುಗಳ ರಚನೆಯಿಂದಾಗಿ ಅವುಗಳ ಮಿತಿಗಳು ಉಳಿದಿವೆ.ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಎರಡು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ, ಒಂದು ಧನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಒಂದು ಋಣಾತ್ಮಕ, ಸಾವಯವ (ಕಾರ್ಬನ್-ಒಳಗೊಂಡಿರುವ) ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಸ್ಯಾಂಡ್ವಿಚ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಿದಾಗ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಿದಾಗ, ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಲಿಥಿಯಂ ಕಣಗಳು (ಅಥವಾ ಅಯಾನುಗಳು) ಒಂದು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದಿಂದ ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ದ್ರವ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಮೂಲಕ ರವಾನಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ.
ಈ ವಿನ್ಯಾಸದ ಒಂದು ಸಮಸ್ಯೆ ಎಂದರೆ ಕೆಲವು ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಳು ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನಗಳಲ್ಲಿ, ದ್ರವ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವು ಬಾಷ್ಪಶೀಲವಾಗಬಹುದು ಮತ್ತು ಬೆಂಕಿಯನ್ನು ಹಿಡಿಯಬಹುದು. ಸಾಮಾನ್ಯ ಬಳಕೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಅಪಾಯವು ಉಳಿದಿದೆ ಎಂದು ಒಲಿವೆಟ್ಟಿಯ ಗುಂಪಿನ ಸಂಶೋಧನಾ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಡಾ ಕೆವಿನ್ ಹುವಾಂಗ್ Ph.D.'15 ಹೇಳುತ್ತಾರೆ.
ಮತ್ತೊಂದು ಸಮಸ್ಯೆ ಎಂದರೆ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಕಾರುಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲು ಸೂಕ್ತವಲ್ಲ. ದೊಡ್ಡದಾದ, ಭಾರವಾದ ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್‌ಗಳು ಜಾಗವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ವಾಹನದ ಒಟ್ಟಾರೆ ತೂಕವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇಂಧನ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಇಂದಿನ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಂಡು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿ ಮತ್ತು ಹಗುರವಾಗಿಸಲು ಕಷ್ಟವಾಗುತ್ತಿದೆ - ಪ್ರತಿ ಗ್ರಾಂ ತೂಕದ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣ.
ಈ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು, ಸಂಶೋಧಕರು ಎಲ್ಲಾ-ಘನ, ಅಥವಾ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಆವೃತ್ತಿಯನ್ನು ರಚಿಸಲು ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಅವರು ದ್ರವ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವನ್ನು ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿ ತೆಳುವಾದ ಘನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ, ಇದು ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಳು ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಘನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದೊಂದಿಗೆ, ಅವರು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಲಿಥಿಯಂ ಲೋಹದ ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಬಳಸಿದರು, ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಸರಂಧ್ರ ಕಾರ್ಬನ್ ಪದರಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ದಪ್ಪವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಅದರ ಶಕ್ತಿಯ ಶೇಖರಣಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳುವಾಗ ಹೆಚ್ಚು ಚಿಕ್ಕದಾದ ಒಟ್ಟಾರೆ ಕೋಶಕ್ಕೆ ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ.
ಈ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳು - ವರ್ಧಿತ ಸುರಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಸಾಂದ್ರತೆ- ಸಂಭಾವ್ಯ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಎರಡು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೇಳಲಾದ ಪ್ರಯೋಜನಗಳಾಗಿವೆ, ಆದರೂ ಈ ಎಲ್ಲಾ ವಿಷಯಗಳು ಮುಂದೆ ನೋಡುವ ಮತ್ತು ಆಶಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅಗತ್ಯವಾಗಿ ಸಾಧಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಅದೇನೇ ಇದ್ದರೂ, ಈ ಸಾಧ್ಯತೆಯು ಅನೇಕ ಸಂಶೋಧಕರು ಈ ಭರವಸೆಯನ್ನು ತಲುಪಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ವಿನ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಹುಡುಕಲು ಪರದಾಡುತ್ತಿದ್ದಾರೆ.
ಪ್ರಯೋಗಾಲಯವನ್ನು ಮೀರಿ ಯೋಚಿಸುವುದು
ಸಂಶೋಧಕರು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಭರವಸೆಯಂತೆ ಕಾಣುವ ಹಲವಾರು ಕುತೂಹಲಕಾರಿ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಂದಿದ್ದಾರೆ. ಆದರೆ ಒಲಿವೆಟ್ಟಿ ಮತ್ತು ಹುವಾಂಗ್ ಅವರು ಹವಾಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಯ ಸವಾಲಿನ ತುರ್ತುಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ನೀಡಿದರೆ, ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪರಿಗಣನೆಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಬಹುದು ಎಂದು ನಂಬುತ್ತಾರೆ. ಸಂಭವನೀಯ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು ನಾವು ಸಂಶೋಧಕರು ಯಾವಾಗಲೂ ಲ್ಯಾಬ್‌ನಲ್ಲಿ ಮೆಟ್ರಿಕ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತೇವೆ ಎಂದು ಒಲಿವೆಟ್ಟಿ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. ಉದಾಹರಣೆಗಳು ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್/ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ದರಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರಬಹುದು. ಆದರೆ ಗುರಿಯು ಅನುಷ್ಠಾನವಾಗಿದ್ದರೆ, ಕ್ಷಿಪ್ರ ಸ್ಕೇಲಿಂಗ್‌ನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ತಿಳಿಸುವ ಮೆಟ್ರಿಕ್‌ಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಲು ನಾವು ಸಲಹೆ ನೀಡುತ್ತೇವೆ.
ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಲಭ್ಯತೆ
ಘನ ಅಜೈವಿಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ, ಎರಡು ಮುಖ್ಯ ವಿಧದ ವಸ್ತುಗಳಿವೆ - ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಆಕ್ಸೈಡ್ಗಳು ಮತ್ತು ಸಲ್ಫರ್ ಹೊಂದಿರುವ ಸಲ್ಫೈಡ್ಗಳು. ಟ್ಯಾಂಟಲಮ್ ಅನ್ನು ತವರ ಮತ್ತು ನಿಯೋಬಿಯಂನ ಗಣಿಗಾರಿಕೆಯ ಉಪ-ಉತ್ಪನ್ನವಾಗಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಟಿನ್ ಮತ್ತು ನಿಯೋಬಿಯಂನ ಗಣಿಗಾರಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ಗಿಂತ ಟ್ಯಾಂಟಲಮ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಸಂಭಾವ್ಯ ಗರಿಷ್ಠಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ಐತಿಹಾಸಿಕ ಮಾಹಿತಿಯು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಟ್ಯಾಂಟಲಮ್‌ನ ಲಭ್ಯತೆಯು LLZO-ಆಧಾರಿತ ಜೀವಕೋಶಗಳ ಸಂಭವನೀಯ ಸ್ಕೇಲಿಂಗ್‌ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾಳಜಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
ಆದಾಗ್ಯೂ, ನೆಲದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಅಂಶದ ಲಭ್ಯತೆಯನ್ನು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ ಅದನ್ನು ತಯಾರಕರ ಕೈಗೆ ಪಡೆಯಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಹಂತಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ ಸಂಶೋಧಕರು ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳ ಪೂರೈಕೆ ಸರಪಳಿಯ ಬಗ್ಗೆ ಒಂದು ಫಾಲೋ-ಆನ್ ಪ್ರಶ್ನೆಯನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡಿದರು - ಗಣಿಗಾರಿಕೆ, ಸಂಸ್ಕರಣೆ, ಸಂಸ್ಕರಣೆ, ಸಾಗಣೆ, ಇತ್ಯಾದಿ. ಹೇರಳವಾದ ಪೂರೈಕೆ ಇದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಿದರೆ, ಈ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತಲುಪಿಸುವ ಪೂರೈಕೆ ಸರಪಳಿಯನ್ನು ಬೆಳೆಯುತ್ತಿರುವುದನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಸಾಕಷ್ಟು ವೇಗವಾಗಿ ವಿಸ್ತರಿಸಬಹುದೇ? ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ ಬೇಡಿಕೆ?
ಮಾದರಿ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ, ಯೋಜಿತ 2030 ಫ್ಲೀಟ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳಿಗೆ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಟ್ಯಾಂಟಲಮ್‌ನ ಪೂರೈಕೆ ಸರಪಳಿಯು ವರ್ಷದಿಂದ ವರ್ಷಕ್ಕೆ ಎಷ್ಟು ಬೆಳೆಯಬೇಕು ಎಂಬುದನ್ನು ಅವರು ನೋಡಿದರು. ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿ, 2030 ರ ಗುರಿಯಾಗಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಉಲ್ಲೇಖಿಸಲಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳ ಸಮೂಹವು ಒಟ್ಟು 100 ಗಿಗಾವ್ಯಾಟ್ ಗಂಟೆಗಳ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಈ ಗುರಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು, ಕೇವಲ LGPS ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ, ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ಪೂರೈಕೆ ಸರಪಳಿಯು ವರ್ಷದಿಂದ ವರ್ಷಕ್ಕೆ 50% ರಷ್ಟು ಬೆಳೆಯಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ - ಒಂದು ಹಿಗ್ಗಿಸುವಿಕೆ, ಗರಿಷ್ಠ ಬೆಳವಣಿಗೆ ದರವು ಹಿಂದೆ 7% ಆಗಿತ್ತು. LLZO ಕೋಶಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಬಳಸುವುದರಿಂದ, ಟ್ಯಾಂಟಲಮ್‌ನ ಪೂರೈಕೆ ಸರಪಳಿಯು ಸುಮಾರು 30% ರಷ್ಟು ಬೆಳೆಯಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ - ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ದರವು ಐತಿಹಾಸಿಕ ಗರಿಷ್ಠವಾದ ಸುಮಾರು 10% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ವಿಭಿನ್ನ ಘನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳ ಸ್ಕೇಲಿಂಗ್-ಅಪ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ನಿರ್ಣಯಿಸುವಾಗ ವಸ್ತು ಲಭ್ಯತೆ ಮತ್ತು ಪೂರೈಕೆ ಸರಪಳಿಯನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸುವ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಈ ಉದಾಹರಣೆಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ, ಹುವಾಂಗ್ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ: ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರಮಾಣವು ಸಮಸ್ಯೆಯಲ್ಲದಿದ್ದರೂ ಸಹ, ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್‌ನಂತೆ, ಎಲ್ಲವನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು ಭವಿಷ್ಯದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿಸಲು ಪೂರೈಕೆ ಸರಪಳಿಯಲ್ಲಿನ ಹಂತಗಳು ವಾಸ್ತವಿಕವಾಗಿ ಅಭೂತಪೂರ್ವ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ದರವನ್ನು ಬಯಸಬಹುದು.
ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣೆ
ಬ್ಯಾಟರಿ ವಿನ್ಯಾಸದ ಸ್ಕೇಲೆಬಿಲಿಟಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ನಿರ್ಣಯಿಸುವಾಗ ಪರಿಗಣಿಸಬೇಕಾದ ಇನ್ನೊಂದು ಅಂಶವೆಂದರೆ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ತೊಂದರೆ ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚದ ಮೇಲೆ ಅದು ಬೀರಬಹುದಾದ ಪ್ರಭಾವ. ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಅನಿವಾರ್ಯವಾಗಿ ಅನೇಕ ಹಂತಗಳಿವೆ, ಮತ್ತು ಯಾವುದೇ ಹಂತದ ವೈಫಲ್ಯವು ಪ್ರತಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಕೋಶದ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
ತಯಾರಿಕೆಯ ತೊಂದರೆಗೆ ಪ್ರಾಕ್ಸಿಯಾಗಿ, ಒಲಿವೆಟ್ಟಿ, ಸೀಡರ್ ಮತ್ತು ಹುವಾಂಗ್ ತಮ್ಮ ಡೇಟಾಬೇಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಆಯ್ದ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿ ವಿನ್ಯಾಸಗಳ ಒಟ್ಟು ವೆಚ್ಚದ ಮೇಲೆ ವೈಫಲ್ಯದ ದರದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಪರಿಶೋಧಿಸಿದರು. ಒಂದು ಉದಾಹರಣೆಯಲ್ಲಿ, ಅವರು ಆಕ್ಸೈಡ್ LLZO ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಿದರು. LLZO ತುಂಬಾ ದುರ್ಬಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಘನ ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸುವಷ್ಟು ತೆಳುವಾದ ದೊಡ್ಡ ಹಾಳೆಗಳು ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಬಿರುಕು ಅಥವಾ ವಾರ್ಪ್ ಆಗುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ.
ಅಂತಹ ವೈಫಲ್ಯಗಳ ವೆಚ್ಚದ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು, ಅವರು LLZO ಕೋಶಗಳನ್ನು ಜೋಡಿಸುವಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ನಾಲ್ಕು ಪ್ರಮುಖ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಹಂತಗಳನ್ನು ಅನುಕರಿಸಿದರು. ಪ್ರತಿ ಹಂತದಲ್ಲೂ, ಅವರು ಊಹಿಸಿದ ಇಳುವರಿಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಿದರು, ಅಂದರೆ ವಿಫಲಗೊಳ್ಳದೆ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಸಂಸ್ಕರಿಸಿದ ಒಟ್ಟು ಕೋಶಗಳ ಅನುಪಾತ. LLZO ಗಾಗಿ, ಅವರು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದ ಇತರ ವಿನ್ಯಾಸಗಳಿಗಿಂತ ಇಳುವರಿಯು ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ; ಇದಲ್ಲದೆ, ಇಳುವರಿ ಕಡಿಮೆಯಾದಂತೆ, ಪ್ರತಿ ಕಿಲೋವ್ಯಾಟ್-ಗಂಟೆಗೆ (kWh) ಜೀವಕೋಶದ ಶಕ್ತಿಯ ವೆಚ್ಚವು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಯಿತು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಅಂತಿಮ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ತಾಪನ ಹಂತಕ್ಕೆ 5% ಹೆಚ್ಚಿನ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಿದಾಗ, ವೆಚ್ಚವು ಸುಮಾರು $30/kWh ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ - ಅಂತಹ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅಂಗೀಕರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಗುರಿ ವೆಚ್ಚವು $100/kWh ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸುವ ಅತ್ಯಲ್ಪ ಬದಲಾವಣೆಯಾಗಿದೆ. ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ, ತಯಾರಿಕೆಯ ತೊಂದರೆಗಳು ವಿನ್ಯಾಸದ ದೊಡ್ಡ-ಪ್ರಮಾಣದ ಅಳವಡಿಕೆಯ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯತೆಯ ಮೇಲೆ ಆಳವಾದ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಬೀರಬಹುದು.
ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ಸೆಪ್ಟೆಂಬರ್-09-2022