د انعطاف وړ جامد حالت بیټرۍ څه دي؟

د نړیوالو ساینس پوهانو یوې ډلې یو نوی ډول سالډ سټیټ بیټرۍ رامینځته کړې چې کولی شي د بریښنایی موټرو رینج ډیر کړي او په لپټاپ او سمارټ فونونو کې د اور مخه ونیسي. لیکوالان خپلې موندنې په پرمختللي انرژي موادو کې بیانوي. په دودیز ریچارج وړ بیټرۍ کې کارول شوي مایع الکترولیتونو په ځای کولو سره د "جامع" سیرامیک سره دوی کولی شي ډیر مؤثره ، اوږدمهاله بیټرۍ تولید کړي چې د کارولو لپاره هم خوندي دي. څیړونکي امید لري چې دا ګټې کولی شي د بریښنایی موټرو په شمول د هر ډول وسیلو لپاره د لا اغیزمنو ، زرغون بیټریو لپاره لاره هواره کړي.

د مطالعې لیکوالان، د متحده ایالاتو او انګلستان څخه، د یو څه وخت لپاره د لیتیم آئن بیټرۍ کې د مایع الکترولیتونو بدیلونه لټوي. په 2016 کې دوی د یوې سالډ ریاست بیټرۍ پراختیا اعلان کړه چې کولی شي د دودیز لیتیم آئن حجرو دوه چنده ولټاژ کې کار وکړي ، مګر د ورته موثریت سره.

پداسې حال کې چې د دوی وروستي ډیزاین په دې پخوانۍ نسخه کې د پام وړ پرمختګ استازیتوب کوي، د MIT څیړونکي پروفیسور ډونالډ ساډوی یادونه کوي چې لاهم د پرمختګ لپاره خونه شتون لري: "په لوړه تودوخې کې د سیرامیک موادو لوړ ایونیک چالکتیا ترلاسه کول ستونزمن کیدی شي،" هغه تشریح کړه. "دا یوه بریالۍ لاسته راوړنه وه." څیړونکي هیله لري چې د دې اصلاح شوي بیټرۍ ازموینې وروسته به د بریښنایی موټرو یا حتی د الوتکو لپاره مناسب ثابت شي.

په جامد حالت کې د بیټرۍ د ډیر تودوخې له امله زیان د اوریدو وړ مایعاتو پرځای د سیرامیک الکترولیتونو په کارولو سره مخنیوی کیږي. که چیرې بیټرۍ زیانمنه شي او د سیرامیک الیکټرولایټ کرښو د سوځولو پرځای ډیر تودوخه پیل کړي، کوم چې د اور د نیولو مخه نیسي. د دې جامد موادو په جوړښت کې سوري هم دوی ته دا وړتیا ورکوي چې د بریښنایی چارج خورا لوړ بار بار کړي او آیونونه د جامد دننه د پراخه شبکې له لارې حرکت وکړي.

دا ځانګړتیاوې پدې معنی دي چې ساینس پوهان توانیدلي چې د دوی د بیټرۍ ولټاژ او ظرفیت دواړه لوړ کړي په پرتله یې د سوځیدونکي مایع الکترولیتونو په پرتله. په حقیقت کې، پروفیسور ساډوای وویل: "موږ د لیتیم هوا حجره وښودله چې د 12 وولټ سره په 90 درجو C [194° F] کې فعالیت کوي. دا د بل چا په پرتله لوړ دی."

د بیټرۍ دا نوې ډیزاین د سوځیدونکي الیکټرولایټونو په پرتله نورې احتمالي ګټې لري، پشمول دا حقیقت چې د سیرامیک الیکټرولایټونه عموما د عضوي څخه ډیر مستحکم دي. "د حیرانتیا خبره دا ده چې دا څومره ښه کار وکړ ،" پروفیسور ساډوای وویل. "موږ د دې حجرې څخه ډیر انرژي ترلاسه کړه څومره چې موږ یې دننه کړو."

دا ثبات کولی شي تولید کونکو ته اجازه ورکړي چې په لپټاپونو یا بریښنایی موټرو کې لوی شمیر سالډ سټیټ حجرې بسته کړي پرته لدې چې د دوی د ډیر تودوخې په اړه اندیښنه ولري ، وسایل خورا خوندي کوي او د دوی کاري ژوند اوږدوي. اوس مهال، که دا ډول بیټرۍ ډیرې ګرمې شي نو د اور اخیستو خطر لري - لکه څنګه چې پدې وروستیو کې د سامسنګ ګلیګسي نوټ 7 تلیفون سره پیښ شوي. پایله لرونکې اور به د خپریدو توان ونلري ځکه چې په حجرو کې دننه هوا شتون نلري ترڅو احتراق وساتي؛ په حقیقت کې، دوی به نشي کولی د لومړني زیان له ساحې هاخوا خپور شي.

دا جامد مواد هم خورا اوږد مهاله دي. په مقابل کې، ځینې هڅې کوي چې د لیتیم آئن بیټرۍ د سوځیدونکي مایع الکترولیتونو سره رامینځته کړي، کوم چې په لوړه تودوخه کې کار کوي (د 100 درجو څخه ډیر) په منظمه توګه د 500 یا 600 دورې وروسته اور نیسي. د سیرامیک الیکټرولایټونه کولی شي له 7500 څخه ډیر چارج / خارج کیدو دورې پرته له اور لګیدو سره مقاومت وکړي."

نوې موندنې د EVs لړۍ غزولو او د سمارټ فون اورونو مخنیوي لپاره خورا مهم کیدی شي. د سادوای په وینا: "د پخوانیو نسلونو بیټرۍ د لیډ اسید [کار] سټارټر بیټرۍ درلودې. دوی لنډ واټن درلود مګر دوی په یقیني توګه د اعتبار وړ وو." هغه زیاته کړه چې د دوی غیر متوقع ضعف دا و چې "که چیرې دا د 60 درجې سانتي ګراد څخه ګرم شي نو بیا دا به اور واخلي."

د نن ورځې لیتیم آئن بیټرۍ، هغه تشریح کوي، له دې څخه یو ګام پورته دی. "دوی اوږد واټن لري مګر دوی د شدید تودوخې او اور اخیستو له امله زیانمن کیدی شي." هغه زیاته کړه چې نوې سالډ سټیټ بیټرۍ په بالقوه توګه یو "بنسټیز پرمختګ" دی ځکه چې دا کولی شي خورا معتبر او خوندي وسایلو ته لاره هواره کړي.

د MIT ساینس پوهان فکر کوي چې دا ټیکنالوژي په پراخه کچه کارول کیدی شي پنځه کاله وخت ونیسي مګر حتی د راتلونکي کال په پیل کې دوی تمه لري چې دا ډول بیټرۍ د لوی تولید کونکو لکه سامسنګ یا ایپل څخه سمارټ فونونو کې نصب کړي. دوی دا هم یادونه وکړه چې د تلیفونونو سربیره د دې حجرو لپاره ډیری سوداګریزې کارونې شتون لري، په شمول د لپ ټاپ او بریښنایی موټرو.

په هرصورت پروفیسور ساډوی خبرداری ورکوي چې لاهم د ټیکنالوژۍ بشپړیدو دمخه یو څه لاره پاتې ده. "موږ داسې حجرې ترلاسه کړې چې واقعیا عالي ښکاري مګر دا خورا لومړني ورځې دي ... موږ لاهم په لوی پیمانه ، د لوړ ځواک کثافت الیکټروډونو سره حجرې جوړې کړې."

Sadoway باور لري چې دا پرمختګ به په پراخه کچه سمدلاسه تصویب شي ځکه چې دا نه یوازې د خورا لوی رینج سره د EVs د تیلو وړتیا لري بلکه په بالقوه ډول د سمارټ فون اورونو مخه هم نیسي. شاید ډیر حیرانتیا د هغه وړاندوینه ده چې د جامد حالت بیټرۍ به په نړیواله کچه د پنځو کلونو څخه لږ وخت کې وکارول شي کله چې ډیری تولید کونکي د دوی خوندیتوب او اعتبار باندې قانع شي.