ଏହି ଶକ୍ତି-ପ୍ୟାକ୍ ହୋଇଥିବା ବ୍ୟାଟେରୀଗୁଡ଼ିକ ଅତ୍ୟଧିକ ଥଣ୍ଡା ଏବଂ ଉତ୍ତାପରେ ଭଲ କାମ କରେ |

କାଲିଫର୍ନିଆ ୟୁନିଭରସିଟି ସାନ ଡିଏଗୋର ଇଞ୍ଜିନିୟର୍ମାନେ ଲିଥିୟମ୍-ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀ ବିକଶିତ କରିଛନ୍ତି ଯାହା ଶୀତଳ ଥଣ୍ଡା ଏବଂ ଗରମ ତାପମାତ୍ରାରେ ଭଲ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରୁଥିବାବେଳେ ବହୁ ଶକ୍ତି ପ୍ୟାକ୍ କରିଥାଏ |ଅନୁସନ୍ଧାନକାରୀମାନେ ଏକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ବିକଶିତ କରି ଏହି ସଫଳତା ହାସଲ କରିଛନ୍ତି ଯାହା କେବଳ ବ୍ୟାପକ ତାପମାତ୍ରା ପରିସର ମଧ୍ୟରେ ବହୁମୁଖୀ ଏବଂ ଦୃ ust ନୁହେଁ, ବରଂ ଏକ ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ଆନାଡ୍ ଏବଂ କ୍ୟାଥୋଡ୍ ସହିତ ମଧ୍ୟ ସୁସଙ୍ଗତ |
ତାପମାତ୍ରା-ସ୍ଥାୟୀ ବ୍ୟାଟେରୀ |ଜୁଲାଇ 4 ର ପ୍ରୋସିଡିଙ୍ଗସ୍ ଅଫ୍ ନ୍ୟାସନାଲ୍ ଏକାଡେମୀ ଅଫ୍ ସାଇନ୍ସ (PNAS) ରେ ପ୍ରକାଶିତ ଏକ କାଗଜରେ ବର୍ଣ୍ଣନା କରାଯାଇଛି |
ଏହିପରି ବ୍ୟାଟେରୀଗୁଡ଼ିକ ଶୀତଳ ଜଳବାୟୁରେ ବ electric ଦ୍ୟୁତିକ ଯାନଗୁଡ଼ିକୁ ଗୋଟିଏ ଚାର୍ଜରେ ଅଧିକ ଯାତ୍ରା କରିବାକୁ ଅନୁମତି ଦେଇପାରେ |ୟୁସି ସାନ ଡିଏଗୋ ଯାଦବ ସ୍କୁଲ ଅଫ୍ ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂର ନାନୋ ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ ପ୍ରଫେସର ତଥା ଅଧ୍ୟୟନର ବରିଷ୍ଠ ଲେଖକ ଜେଙ୍ଗ ଚେନ୍ କହିଛନ୍ତି ଯେ ଗରମ ଜଳବାୟୁରେ ଯାନବାହାନର ବ୍ୟାଟେରୀ ପ୍ୟାକ୍ ଗରମ ନହେବା ପାଇଁ ସେମାନେ କୁଲିଂ ସିଷ୍ଟମର ଆବଶ୍ୟକତାକୁ ମଧ୍ୟ ହ୍ରାସ କରିପାରନ୍ତି।
“ତୁମର ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ଅପରେସନ୍ ଆବଶ୍ୟକ, ଯେଉଁଠାରେ ପରିବେଶର ତାପମାତ୍ରା ତ୍ରିଗୁଣ ସଂଖ୍ୟାରେ ପହଞ୍ଚିପାରେ ଏବଂ ରାସ୍ତାଗୁଡ଼ିକ ଅଧିକ ଉତ୍ତପ୍ତ ହୋଇପାରେ |ବ electric ଦ୍ୟୁତିକ ଯାନରେ ବ୍ୟାଟେରୀ ପ୍ୟାକ୍ ସାଧାରଣତ floor ଚଟାଣ ତଳେ, ଏହି ଗରମ ରାସ୍ତାର ନିକଟବର୍ତ୍ତୀ ବୋଲି ଚେନ୍ ସ୍ପଷ୍ଟ କରିଛନ୍ତି, ଯିଏକି ୟୁସି ସାନ ଡିଏଗୋ ସ୍ଥାୟୀ ଶକ୍ତି ଏବଂ ଶକ୍ତି କେନ୍ଦ୍ରର ଅଧ୍ୟାପିକା ଅଟନ୍ତି।“ଆହୁରି ମଧ୍ୟ, ବ୍ୟାଟେରୀଗୁଡ଼ିକ ଅପରେସନ୍ ସମୟରେ ଏକ କରେଣ୍ଟ୍ ଚାଲିବା ଠାରୁ ଗରମ ହୋଇଯାଏ |ଯଦି ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ବ୍ୟାଟେରୀ ଏହି ଉଷ୍ମତାକୁ ସହ୍ୟ କରିପାରିବ ନାହିଁ, ତେବେ ସେମାନଙ୍କର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଶୀଘ୍ର ଖରାପ ହୋଇଯିବ | ”
ପରୀକ୍ଷଣରେ, ପ୍ରୁଫ୍ ଅଫ୍ କନ୍ସେପ୍ଟ ବ୍ୟାଟେରୀଗୁଡ଼ିକ ଯଥାକ୍ରମେ -40 ଏବଂ 50 C (-40 ଏବଂ 122 F) ରେ 87.5% ଏବଂ 115.9% ଶକ୍ତି କ୍ଷମତାକୁ ବଜାୟ ରଖିଛି |ଏହି ତାପମାତ୍ରାରେ ସେମାନଙ୍କର ଯଥାକ୍ରମେ 98.2% ଏବଂ 98.7% ଉଚ୍ଚ କୁଲମ୍ବିକ୍ ଦକ୍ଷତା ଥିଲା, ଅର୍ଥାତ୍ ବ୍ୟାଟେରୀଗୁଡ଼ିକ କାର୍ଯ୍ୟ ବନ୍ଦ କରିବା ପୂର୍ବରୁ ଅଧିକ ଚାର୍ଜ ଏବଂ ଡିସଚାର୍ଜ ଚକ୍ର ଦେଇପାରନ୍ତି |
ଚେନ୍ ଏବଂ ସହକର୍ମୀମାନେ ବିକଶିତ ହୋଇଥିବା ବ୍ୟାଟେରୀଗୁଡ଼ିକ ଉଭୟ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ଯୋଗୁଁ ଥଣ୍ଡା ଏବଂ ଉତ୍ତାପ ସହନଶୀଳ |ଏହା ଲିବିୟମ୍ ଲୁଣ ସହିତ ମିଶ୍ରିତ ଡିବୁଟିଲ୍ ଇଥରର ଏକ ତରଳ ଦ୍ରବଣରେ ତିଆରି |ଡିବୁଟିଲ୍ ଇଥର ବିଷୟରେ ଏକ ବିଶେଷ ବ is ଶିଷ୍ଟ୍ୟ ହେଉଛି ଏହାର ଅଣୁଗୁଡ଼ିକ ଲିଥିୟମ୍ ଆୟନ ସହିତ ଦୁର୍ବଳ ଭାବରେ ବାନ୍ଧନ୍ତି |ଅନ୍ୟ ଅର୍ଥରେ, ବ୍ୟାଟେରୀ ଚାଲୁଥିବାରୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକ ସହଜରେ ଲିଥିୟମ୍ ଆୟନକୁ ଛାଡି ପାରିବେ |ଏହି ଦୁର୍ବଳ ମଲିକୁଲାର ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା, ଅନୁସନ୍ଧାନକାରୀମାନେ ପୂର୍ବ ଅଧ୍ୟୟନରେ ଆବିଷ୍କାର କରିଥିଲେ, ଉପ-ଶୂନ୍ୟ ତାପମାତ୍ରାରେ ବ୍ୟାଟେରୀ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ଉନ୍ନତ କରନ୍ତି |ଏଥିସହ, ଡିବୁଟିଲ୍ ଇଥର ସହଜରେ ଉତ୍ତାପ ନେଇପାରେ କାରଣ ଏହା ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ତରଳ ରହିଥାଏ (ଏହାର ଫୁଟିବା ସ୍ଥାନ 141 C, କିମ୍ବା 286 F) |
ଲିଥିୟମ୍-ସଲଫର୍ ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନକୁ ସ୍ଥିର କରିବା |
ଏହି ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ବିଷୟରେ ବିଶେଷ କଥା ହେଉଛି ଏହା ଏକ ଲିଥିୟମ୍-ସଲଫର୍ ବ୍ୟାଟେରୀ ସହିତ ସୁସଙ୍ଗତ, ଯାହାକି ଏକ ପ୍ରକାର ରିଚାର୍ଜ ଯୋଗ୍ୟ ବ୍ୟାଟେରୀ ଯେଉଁଥିରେ ଲିଥିୟମ୍ ଧାତୁରେ ନିର୍ମିତ ଆନାଡ ଏବଂ ସଲଫରରେ ନିର୍ମିତ କ୍ୟାଥୋଡ୍ ଅଛି |ଲିଥିୟମ୍-ସଲଫର୍ ବ୍ୟାଟେରୀଗୁଡ଼ିକ ପରବର୍ତ୍ତୀ ପି generation ଼ିର ବ୍ୟାଟେରୀ ଟେକ୍ନୋଲୋଜିର ଏକ ଅତ୍ୟାବଶ୍ୟକ ଅଂଶ କାରଣ ସେମାନେ ଅଧିକ ଶକ୍ତି ସାନ୍ଧ୍ରତା ଏବଂ କମ୍ ଖର୍ଚ୍ଚ ପ୍ରତିଜ୍ଞା କରନ୍ତି |ଆଜିର ଲିଥିୟମ୍-ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀ ତୁଳନାରେ ସେମାନେ କିଲୋଗ୍ରାମ ପ୍ରତି ଦୁଇ ଗୁଣ ଅଧିକ ଶକ୍ତି ସଂରକ୍ଷଣ କରିପାରିବେ - ଏହା ବ୍ୟାଟେରୀ ପ୍ୟାକ୍ ର ଓଜନ ବୃଦ୍ଧି ନକରି ବ electric ଦ୍ୟୁତିକ ଯାନର ପରିସରକୁ ଦ୍ୱିଗୁଣିତ କରିପାରେ |ପାରମ୍ପାରିକ ଲିଥିୟମ୍-ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀ କ୍ୟାଥୋଡ୍ସରେ ବ୍ୟବହୃତ କୋବାଲ୍ଟ ଅପେକ୍ଷା ସଲଫର୍ ଅଧିକ ଏବଂ ଉତ୍ସ ପାଇଁ କମ୍ ସମସ୍ୟା ସୃଷ୍ଟି କରେ |
କିନ୍ତୁ ଲିଥିୟମ୍-ସଲଫର୍ ବ୍ୟାଟେରୀ ସହିତ ସମସ୍ୟା ଅଛି |ଉଭୟ କ୍ୟାଥୋଡ୍ ଏବଂ ଆନାଡ୍ ସୁପର ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ |ସଲଫର୍ କ୍ୟାଥୋଡ୍ ଏତେ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ ଯେ ବ୍ୟାଟେରୀ କାର୍ଯ୍ୟ ସମୟରେ ସେଗୁଡିକ ତରଳିଯାଏ |ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ଏହି ସମସ୍ୟା ଅଧିକ ଖରାପ ହୋଇଯାଏ |ଏବଂ ଲିଥିୟମ୍ ଧାତୁ ଆନାଡଗୁଡିକ ଡେଣ୍ଡ୍ରାଇଟ୍ ନାମକ ଛୁଞ୍ଚି ଭଳି ଗଠନ ସୃଷ୍ଟି କରିବାକୁ ପ୍ରବୃତ୍ତ, ଯାହା ବ୍ୟାଟେରୀର କିଛି ଅଂଶକୁ ବିଦ୍ଧ କରିପାରେ, ଯାହା ଏହାକୁ ସର୍ଟ ସର୍କିଟ୍ କରିପାରେ |ଫଳସ୍ୱରୂପ, ଲିଥିୟମ୍-ସଲଫର୍ ବ୍ୟାଟେରୀଗୁଡ଼ିକ କେବଳ ଦଶହରା ଚକ୍ର ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ରହିଥାଏ |
ଚେନ୍ କହିଛନ୍ତି, “ଯଦି ଆପଣ ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ସାନ୍ଧ୍ରତା ବିଶିଷ୍ଟ ବ୍ୟାଟେରୀ ଚାହୁଁଛନ୍ତି, ତେବେ ଆପଣଙ୍କୁ ସାଧାରଣତ very ବହୁତ କଠୋର, ଜଟିଳ ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନ ବ୍ୟବହାର କରିବାକୁ ପଡିବ |“ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତିର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ଅଧିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଘଟୁଛି, ଯାହାର ଅର୍ଥ କମ୍ ସ୍ଥିରତା, ଅଧିକ ଅବନତି |ସ୍ଥିର ଥିବା ଏକ ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ବିଶିଷ୍ଟ ବ୍ୟାଟେରୀ ତିଆରି କରିବା ନିଜେ ଏକ କଷ୍ଟସାଧ୍ୟ କାର୍ଯ୍ୟ - ଏକ ବ୍ୟାପକ ତାପମାତ୍ରା ପରିସର ମାଧ୍ୟମରେ ଏହା କରିବାକୁ ଚେଷ୍ଟା କରିବା ଆହୁରି ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜ ଅଟେ | ”
UC ସାନ ଡିଏଗୋ ଦଳ ଦ୍ developed ାରା ବିକଶିତ ହୋଇଥିବା ଡିବୁଟାଇଲ୍ ଇଥର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ଉଚ୍ଚ ଏବଂ ନିମ୍ନ ତାପମାତ୍ରାରେ ମଧ୍ୟ ଏହି ସମସ୍ୟାଗୁଡିକୁ ରୋକିଥାଏ |ସେମାନେ ପରୀକ୍ଷା କରିଥିବା ବ୍ୟାଟେରୀଗୁଡ଼ିକ ସାଧାରଣ ଲିଥିୟମ୍-ସଲଫର୍ ବ୍ୟାଟେରୀ ଅପେକ୍ଷା ସାଇକେଲ ଚଲାଇବା ଜୀବନ ଅଧିକ ଥିଲା |ଚେନ୍ କହିଛନ୍ତି, “ଆମର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ଉଭୟ କ୍ୟାଥୋଡ୍ ପାର୍ଶ୍ୱ ଏବଂ ଆନାଡ ପାର୍ଶ୍ୱକୁ ଉନ୍ନତ କରିବାରେ ସାହାଯ୍ୟ କରିଥାଏ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ କଣ୍ଡକ୍ଟିଭିଟି ଏବଂ ଇଣ୍ଟରଫେସିଆଲ୍ ସ୍ଥିରତା ପ୍ରଦାନ କରିଥାଏ |
ଏହି ଟିମ୍ ଏକ ପଲିମରରେ ଗ୍ରାଫ୍ଟ କରି ଅଧିକ ସ୍ଥିର ହେବା ପାଇଁ ସଲଫର୍ କ୍ୟାଥୋଡ୍କୁ ମଧ୍ୟ ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ କରିଥିଲା ​​|ଏହା ଅଧିକ ଗନ୍ଧକକୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟରେ ଦ୍ରବୀଭୂତ ହେବାକୁ ରୋକିଥାଏ |
ପରବର୍ତ୍ତୀ ପଦକ୍ଷେପଗୁଡ଼ିକରେ ବ୍ୟାଟେରୀ ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନକୁ ମାପିବା, ଅଧିକ ତାପମାତ୍ରାରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରିବା ପାଇଁ ଏହାକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରିବା ଏବଂ ଚକ୍ର ଜୀବନକୁ ଆହୁରି ବିସ୍ତାର କରିବା ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ |
କାଗଜ: “ତାପମାତ୍ରା-ସ୍ଥିର ଲିଥିୟମ୍-ସଲଫର୍ ବ୍ୟାଟେରୀ ପାଇଁ ଦ୍ରବଣ ଚୟନ ମାନଦଣ୍ଡ |”ସହ-ଲେଖକମାନଙ୍କ ମଧ୍ୟରେ ଗୁରୁଇ ସାଇ, ଜନ୍ ହୋଲୁବେକ୍, ମିଙ୍ଗକିଆନ୍ ଲି, ହଙ୍ଗପେଙ୍ଗ ଗାଓ, ୟିଜି ୟିନ୍, ସିସେନ୍ ୟୁ, ହାଡୋଙ୍ଗ ଲିୟୁ, ଟଡ ଏ ପାସ୍କାଲ ଏବଂ ପିଙ୍ଗ ଲିୟୁ ଅଛନ୍ତି, ସମସ୍ତେ UC ସାନ ଡିଏଗୋରେ ଅଛନ୍ତି |
ଏହି କାର୍ଯ୍ୟକୁ ନାସାର ସ୍ପେସ୍ ଟେକ୍ନୋଲୋଜି ରିସର୍ଚ୍ଚ ଅନୁଦାନ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ରମ (ECF 80NSSC18K1512), ୟୁସି ସାନ ଡିଏଗୋ ସାମଗ୍ରୀ ଅନୁସନ୍ଧାନ ବିଜ୍ଞାନ ଏବଂ ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ ସେଣ୍ଟର (MRSEC, DMR-2011924) ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟାଳୟର ଏକ ପ୍ରାଥମିକ ବୃତ୍ତି ଅଧ୍ୟାପିକା ଅନୁଦାନ ଦ୍ୱାରା ସମର୍ଥନ କରାଯାଇଥିଲା | ଉନ୍ନତ ବ୍ୟାଟେରୀ ସାମଗ୍ରୀ ଗବେଷଣା ପ୍ରୋଗ୍ରାମ (ବ୍ୟାଟେରୀ 500 କନ୍ସୋର୍ଟିୟମ୍, ଚୁକ୍ତି DE-EE0007764) ମାଧ୍ୟମରେ ଆମେରିକାର ଶକ୍ତି ବିଭାଗର ଯାନ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା |ଏହି କାର୍ଯ୍ୟଟି ସାନ ଡିଏଗୋ ନାନୋଟେକ୍ନୋଲୋଜି ଭିତ୍ତିଭୂମି (SDNI) ରେ UC ସାନ ଡିଏଗୋରେ କରାଯାଇଥିଲା, ଜାତୀୟ ନାନୋଟେକ୍ନୋଲୋଜି ସମନ୍ୱିତ ଭିତ୍ତିଭୂମି ସଦସ୍ୟ, ଯାହା ଜାତୀୟ ବିଜ୍ଞାନ ଫାଉଣ୍ଡେସନ୍ (ଅନୁଦାନ ECCS-1542148) ଦ୍ୱାରା ସମର୍ଥିତ |