എന്താണ് ലിഥിയം ബാറ്ററികൾ, അവ എങ്ങനെയാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്?

ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികൾ എന്തൊക്കെയാണ്, അവ എന്താണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്, മറ്റ് ബാറ്ററി സംഭരണ ​​​​സാങ്കേതികവിദ്യകളുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ എന്താണ് പ്രയോജനങ്ങൾ?

1970-കളിൽ ആദ്യമായി നിർദ്ദേശിക്കുകയും 1991-ൽ സോണി വാണിജ്യാടിസ്ഥാനത്തിൽ നിർമ്മിക്കുകയും ചെയ്ത ലിഥിയം ബാറ്ററികൾ ഇപ്പോൾ മൊബൈൽ ഫോണുകളിലും വിമാനങ്ങളിലും കാറുകളിലും ഉപയോഗിക്കുന്നു.ഊർജവ്യവസായത്തിൽ വിജയം വർധിപ്പിക്കുന്നതിലേക്ക് അവരെ നയിക്കുന്ന നിരവധി ഗുണങ്ങളുണ്ടെങ്കിലും, ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികൾക്ക് ചില പോരായ്മകളുണ്ട്, മാത്രമല്ല ഇത് വളരെയധികം ചർച്ചകൾക്ക് വിധേയമാകുന്ന ഒരു വിഷയവുമാണ്.

എന്നാൽ ലിഥിയം ബാറ്ററികൾ എന്താണ്, അവ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കും?

ലിഥിയം ബാറ്ററികൾ എന്താണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്?

നാല് പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ ചേർന്നാണ് ലിഥിയം ബാറ്ററി രൂപപ്പെടുന്നത്.ഇതിന് കാഥോഡ് ഉണ്ട്, അത് ബാറ്ററിയുടെ ശേഷിയും വോൾട്ടേജും നിർണ്ണയിക്കുകയും ലിഥിയം അയോണുകളുടെ ഉറവിടവുമാണ്.ആനോഡ് ഒരു ബാഹ്യ സർക്യൂട്ടിലൂടെ വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തെ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു, ബാറ്ററി ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോൾ ലിഥിയം അയോണുകൾ ആനോഡിൽ സംഭരിക്കുന്നു.

ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ലവണങ്ങൾ, ലായകങ്ങൾ, അഡിറ്റീവുകൾ എന്നിവയിൽ നിന്ന് രൂപം കൊള്ളുന്നു, കൂടാതെ കാഥോഡിനും ആനോഡിനും ഇടയിലുള്ള ലിഥിയം അയോണുകളുടെ ചാലകമായി വർത്തിക്കുന്നു.അവസാനമായി കാഥോഡിനെയും ആനോഡിനെയും അകറ്റി നിർത്തുന്ന ഫിസിക്കൽ ബാരിയർ എന്ന സെപ്പറേറ്റർ ഉണ്ട്.

ലിഥിയം ബാറ്ററികളുടെ ഗുണവും ദോഷവും

ലിഥിയം ബാറ്ററികൾക്ക് മറ്റ് ബാറ്ററികളേക്കാൾ ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയുണ്ട്.നിക്കൽ-മെറ്റൽ ഹൈഡ്രൈഡ് ബാറ്ററികൾ 60-70WH/kg ഉം ലെഡ് ആസിഡ് ബാറ്ററികൾ 25WH/kg ഉം ആയി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ ഒരു കിലോഗ്രാമിന് (kg) 150 watt-hours (WH) ഊർജ്ജം വരെ അവയ്ക്ക് ലഭിക്കും.

ഒരു മാസത്തിനുള്ളിൽ 20% നഷ്‌ടപ്പെടുന്ന നിക്കൽ-കാഡ്മിയം (NiMH) ബാറ്ററികളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഒരു മാസത്തിനുള്ളിൽ അവയുടെ ചാർജിന്റെ 5% നഷ്ടപ്പെടും.

എന്നിരുന്നാലും, ലിഥിയം ബാറ്ററികളിൽ കത്തുന്ന ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റ് അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്, ഇത് ചെറിയ ബാറ്ററി തീപിടുത്തത്തിന് കാരണമാകും.ഇതാണ് കുപ്രസിദ്ധമായ സാംസങ് നോട്ട് 7 സ്‌മാർട്ട്‌ഫോൺ ജ്വലനത്തിന് കാരണമായത്, ഇത് സാംസങ്ങിനെ ഉൽപ്പാദനം ഉപേക്ഷിക്കാൻ നിർബന്ധിതരാക്കി.വിപണി മൂല്യത്തിൽ 26 ബില്യൺ ഡോളർ നഷ്ടപ്പെടും.വലിയ തോതിലുള്ള ലിഥിയം ബാറ്ററികൾക്ക് ഇത് സംഭവിച്ചിട്ടില്ല എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്.

ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് കൂടുതൽ ചെലവേറിയതാണ്, കാരണം അവയ്ക്ക് ഏകദേശം ചിലവ് വരും നിക്കൽ-കാഡ്മിയം ബാറ്ററികളേക്കാൾ 40% കൂടുതൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ.

മത്സരാർത്ഥികൾ

ലിഥിയം-അയോൺ നിരവധി ബദൽ ബാറ്ററി സാങ്കേതികവിദ്യകളിൽ നിന്ന് മത്സരത്തെ അഭിമുഖീകരിക്കുന്നു, അവയിൽ മിക്കതും വികസന ഘട്ടത്തിലാണ്.അത്തരത്തിലുള്ള ഒരു ബദലാണ് ഉപ്പുവെള്ളത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ബാറ്ററികൾ.

അക്വിയോൺ എനർജി വികസിപ്പിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന, ഉപ്പുവെള്ളം, മാംഗനീസ് ഓക്സൈഡ്, പരുത്തി എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് 'സമൃദ്ധവും വിഷരഹിതവുമായ വസ്തുക്കളും ആധുനിക ചെലവ് കുറഞ്ഞ നിർമ്മാണ സാങ്കേതിക വിദ്യകളും' ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിക്കുന്ന എന്തെങ്കിലും സൃഷ്ടിക്കാൻ അവ രൂപം കൊള്ളുന്നു.ഇക്കാരണത്താൽ, തൊട്ടിലിൽ നിന്ന് തൊട്ടിൽ സാക്ഷ്യപ്പെടുത്തിയ ലോകത്തിലെ ഒരേയൊരു ബാറ്ററികൾ ഇവയാണ്.

അക്വിയോണിന്റെ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് സമാനമായി, അക്വാബാറ്ററിയുടെ 'ബ്ലൂ ബാറ്ററി' ഊർജം സംഭരിക്കാൻ ചർമ്മത്തിലൂടെ ഒഴുകുന്ന ഉപ്പും ശുദ്ധജലവും കലർത്തി ഉപയോഗിക്കുന്നു.മറ്റ് സാധ്യതയുള്ള ബാറ്ററി തരങ്ങളിൽ ബ്രിസ്റ്റോൾ റോബോട്ടിക്സ് ലബോറട്ടറിയുടെ മൂത്രത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ബാറ്ററികളും ആനോഡിനായി ഗ്രാഫൈറ്റിന് പകരം മണൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന കാലിഫോർണിയ റിവർസൈഡിന്റെ ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററിയും ഉൾപ്പെടുന്നു, ഇത് വ്യവസായ നിലവാരത്തേക്കാൾ മൂന്നിരട്ടി ശക്തിയുള്ള ബാറ്ററിയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.