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बैटरी तकनीक अस्वाभाविक दर पर आगे बढ़ रही है।
ऐसा लगता है कि हर महीने, हम कुछ नए विकास-या-के बारे में लिख रहे हैं, जिसमें अल्ट्रा-लॉन्ग एंड्योरेंस सेल लाने की क्षमता है। हम उन संभावनाओं के बारे में उत्साहित होते हैं जो हमें देते हैं, जैसे विधुत गाड़ियाँ 6 इलेक्ट्रिक कारें आप वास्तव में सस्ती कर सकते हैंलगता है कि आप एक इलेक्ट्रिक कार नहीं खरीद सकते हैं? गलत। ये छह कारें दिखाती हैं कि इलेक्ट्रिक कारें कितनी सस्ती हो गई हैं। अधिक पढ़ें यह सिर्फ व्यवहार्य नहीं है, लेकिन सस्ती भी.
जर्मन इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण टाइटन की इन नई बैटरियों की तरह, बॉश. न केवल वे लंबे समय तक रह सकते हैं, बल्कि वे संभवतः इलेक्ट्रिक कारों की यात्रा भी देख सकते हैं एक ही चार्ज पर रेंज को दोगुना करें.
ठोस राज्य लिथियम आयन बैटरी की रोमांचक दुनिया में आपका स्वागत है।
इन बैटरियों के अनोखे फायदे
इसलिए, इससे पहले कि हम मामले के मांस में उतरें, यह संभवतः तरल और ठोस इलेक्ट्रोलाइट बैटरियों के बीच के अंतर को तलाशने योग्य है।
जिस बैटरी तकनीक से आप सबसे अधिक परिचित हैं, वह तरल इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करती है। ये बैटरियां कहीं भी मिल सकती हैं - लैपटॉप से, सेलफोन से, स्मार्टवॉच से। लेकिन वे कुछ प्रमुख नुकसान के साथ आते हैं।
तरल इलेक्ट्रोलाइट बैटरी की आवश्यकता होती है प्रत्येक कोशिका को घने, भली भांति बंद करके धातु के मामले में पैक किया जाना चाहिए। ये सुरक्षा के लिए आवश्यक हैं, लेकिन ऊर्जा घनत्व को कम करते हैं और वजन और आकार जोड़ते हैं।
निर्माण में प्रयुक्त जटिल और जटिल निर्माण प्रक्रिया के परिणामस्वरूप वे निर्माण के लिए (अपेक्षाकृत) महंगे हैं उन्हें, और इस तथ्य से कि अधिकांश लिथियम आयन बैटरी का कैथोड कोबाल्ट ऑक्साइड का उपयोग करता है - एक महंगा और पर्यावरणीय विषाक्त रसायन यौगिक।
सुरक्षा का मामला भी है प्रतिकूल परिस्थितियों में लिथियम-आयन कोशिकाएं फटने और अधिक गर्म होने का खतरा है। उदाहरण के लिए, अगर कोशिकाओं को ज़्यादा गरम किया जाता है या ज़्यादा गरम किया जाता है, तो उनके अंदर का दबाव बढ़ सकता है। आप नीचे दिए गए वीडियो में परिणाम देख सकते हैं। मामलों को बदतर बनाने के लिए, इन बैटरियों में प्रयुक्त तरल अत्यंत ज्वलनशील है।
अंत में, क्योंकि प्रत्येक लिथियम-आयन सेल को सुरक्षित, आनुवांशिक रूप से सील तरीके से पैक किया जाना चाहिए, उन्हें कई अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त रूप से निर्मित नहीं किया जा सकता है।
लेकिन बॉश की इन नई बैटरियों में ये समस्याएं नहीं हैं, एक साधारण कारण के लिए: एक तरल इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करने के बजाय, वे एक नैनो-संरचित ठोस बहुलक इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करते हैं।
अगर मैं एक पल के लिए बाहर निकल सकता हूं, तो ठोस बहुलक इलेक्ट्रोलाइट्स हैं वास्तव में, वास्तव में अच्छा।
क्योंकि वे किसी भी तरल की सुविधा नहीं देते हैं, उन्हें सुरक्षित रूप से, सीमांत रूप से सील किए गए कंटेनरों में रखने की आवश्यकता नहीं है। नतीजतन, ठोस-बहुलक इलेक्ट्रोलाइट कोशिकाओं को 0.64 मिमी जितना पतला बनाया जा सकता है। बड़े बैटरी पैक बनाने के लिए उन्हें स्टैक्ड भी किया जा सकता है।
हालांकि बॉश इस तकनीक को आगे बढ़ा रहा है, लेकिन उन्होंने इसे नहीं बनाया। यह कुछ समय के लिए आसपास रहा है। वास्तव में, मित्सुबिशी ने 1998 में सुपर-पतली ठोस बहुलक बैटरी के साथ एक लैपटॉप जारी किया था। पेडियन की लागत $ 6,000 थी और यह केवल 1.84 सेंटीमीटर मोटा था, जिससे यह पहली पीढ़ी के ऐप्पल मैकबुक एयर से भी अधिक व्यापक था।
लेकिन यह सिर्फ मोटाई नहीं है। ये कोशिकाएं जितनी चाहें उतनी चौड़ी हो सकती हैं। वे बस हैं वास्तव में लचीला। और क्योंकि वे आमतौर पर पन्नी-कंटेनरों में रखे जाते हैं, उन्हें रोल करके और झुकाकर बनाया जा सकता है घुमावदार या अनियमित आकृतियों में आने वाले उपकरणों के लिए आदर्श - और अगली पीढ़ी के लिए लचीला इलेक्ट्रॉनिक्स।
अंत में, क्योंकि ये बैटरियां सॉलिड-स्टेट हैं (मतलब लिक्विड लिप्त नहीं), कोई मौका नहीं है कि वे लीक कर सकें, या आग पकड़ सकें। वे मौलिक रूप से सुरक्षित हैं। और उन्हें उस जहरीले कोबाल्ट-ऑक्साइड को कैथोड के रूप में इस्तेमाल नहीं करना है। वे सचमुच किसी भी धातु ऑक्साइड का उपयोग कर सकते हैं।
संक्षेप में, सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी कमाल की हैं। लेकिन अभी भी कुछ तकनीकी चुनौतियां हैं जिन्हें हमें पहले दूर करना होगा।
बॉश टेक का वादा
इस बैटरी टेक चेहरों की अधिकांश चुनौतियों को बेहतर विनिर्माण प्रक्रियाओं के माध्यम से हल किया जा सकता है। यह अक्सर कुछ ऐसा होता है जिसे समस्या पर पैसा फेंकने से हल किया जा सकता है जब तक कि यह अंततः दूर न हो जाए, जैसा कि हमने एलोन मस्क के साथ देखा है मन उड़ाने वाला जिज्ञासु अलविदा बिजली कंपनी: क्यों आप जल्द ही अपनी बिजली पैदा कर सकते हैंसौर ऊर्जा बिजली की स्वच्छ पीढ़ी की अनुमति देती है, एक स्रोत का उपयोग करके जो हमारे जीवनकाल में कभी भी बाहर चलाने की गारंटी नहीं है - सूरज। लेकिन क्या यह कभी बिजली कंपनियों को मात देगा? अधिक पढ़ें .
लेकिन जब यह चला जाता है, तो यह अच्छे के लिए चला जाएगा। भविष्य की सॉलिड-स्टेट बैटरियों का निर्माण ’कट दूर’ प्रक्रिया का उपयोग करके किया जा सकता है, जहां इलेक्ट्रोलाइट की शीट होती हैं जो सचमुच can कट दूर ’होती हैं। और जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, महंगे कोबाल्ट-ऑक्साइड आधारित कैथोड की कोई आवश्यकता नहीं है।
एक तकनीकी खामी यह है कि बैटरियां वास्तव में एक असुविधाजनक गर्म 176ºF या लगभग 80ºC पर चलती हैं। इसका मतलब है कि वे ठंड की स्थिति में काम करने के लिए संभावित रूप से संघर्ष कर सकते हैं। यह पहनने योग्य प्रौद्योगिकी जैसे अंतरंग अनुप्रयोगों में उनके संभावित उपयोग को भी सीमित करता है।
इस तकनीक का असली वादा, मुझे लगता है कि इलेक्ट्रिकल कारों में है। बॉश के अनुसार, यह संभावित रूप से मौजूदा बैटरियों की दोगुनी, आधी कीमत पर दे सकता है। उनका वजन भी बहुत कम होता। वर्तमान मानक टेस्ला मॉडल एस बैटरी का वजन लगभग 1,200 पाउंड (लगभग 540 KG) है। बॉश की ये नई बैटरियां संभावित रूप से आधी वजन कर सकती हैं, बदले में बेहतर माइलेज प्रदान करती हैं।
फिर सुरक्षा तर्क है। उदाहरण के लिए, अगर एक कार दुर्घटना में तरल-इलेक्ट्रोलाइट लिथियम बैटरी पंचर हो जाती है, तो बहुत वास्तविक जोखिम होता है। इनमें से कई उदाहरण हैं, जिनमें अक्टूबर 2013 में एक टेस्ला मॉडल एस भी शामिल है आग लगी वाशिंगटन राज्य में धातु के मलबे से टकराने के बाद। उस का वीडियो वायरल हुआ, और टेस्ला स्टॉक टम्बलिंग भेजा:
फिर ऐसे उदाहरण हैं जहां खराब वेंटिलेशन ने बैटरी को ज़्यादा गरम किया है, और फिर परिणामस्वरूप विस्फोट या आग लग जाती है। इसी तरह की समस्या ने 2013 में पूरे बोइंग 787 ड्रीमलाइनर बेड़े को जमींदोज कर दिया। वे केवल चार महीने बाद राजस्व सेवाओं के लिए फिर से आसमान पर ले गए।
क्योंकि बॉश की ये बैटरी ठोस अवस्था में हैं, वे स्वाभाविक रूप से सुरक्षित हैं।
हालांकि आपको अभी भी इंतजार करना होगा
ये बैटरी कमाल की हैं। वे छोटे, सुरक्षित और सरल हैं बेहतर. लेकिन बॉश को उम्मीद है कि वे 2020 तक बाजार में नहीं रहेंगे।
तब तक, उत्साहित होने के लिए बैटरी टेक में कुछ अन्य रोमांचक घटनाक्रम हैं। सैमसंग है बैटरी पर काम करना नई सैमसंग ब्रेकथ्रू लगभग डबल बैटरी क्षमता हो सकती हैसैमसंग की एक नई सफलता लिथियम-आयन बैटरी के घनत्व में भारी वृद्धि प्रदान करती है। अधिक पढ़ें जो सिलिकॉन एनोड का उपयोग करता है, और क्षमता से दोगुना प्रदान करता है।
इस बीच, सिंगापुर का नानयांग तकनीकी विश्वविद्यालय है टाइटेनियम डाइऑक्साइड नैनोट्यूब का उपयोग करना नई बैटरी प्रौद्योगिकी दो मिनटों में चलती है, बीस साल तक चलती हैक्षितिज पर एक नई बैटरी तकनीक है, और यह एक अच्छा मौका है कि आप अपने उपकरणों का उपयोग करने के तरीके को बदलने जा रहे हैं अधिक पढ़ें एनोड को दो मिनट तक रिचार्ज करने की गति के लिए एनोड, और बैटरी की दीर्घायु को बढ़ाने के लिए बीस साल.
वहाँ भी ग्राफीन तकनीक नवीनतम कंप्यूटर प्रौद्योगिकी आपको विश्वास करना देखना होगाअगले कुछ वर्षों में इलेक्ट्रॉनिक्स और पीसी की दुनिया को बदलने के लिए तैयार की गई कुछ नवीनतम कंप्यूटर तकनीकों की जाँच करें। अधिक पढ़ें , जो सबसे अधिक में से एक है आसपास बैटरी प्रौद्योगिकियों का वादा किया बैटरी टेक्नोलॉजीज जो दुनिया को बदलने के लिए जा रहे हैंबैटरी तकनीक अन्य प्रौद्योगिकियों की तुलना में अधिक धीरे-धीरे बढ़ रही है, और अब उद्योगों की संख्या में लंबी तम्बू पोल है। बैटरी तकनीक का भविष्य क्या होगा? अधिक पढ़ें , साथ ही मौलिक रूप से हमारे द्वारा उपयोग किए जाने वाले प्रोसेसर की कम्प्यूटेशनल शक्ति बढ़ाते हैं।
रोमांचक समय। लेकिन आप क्या सोचते हैं? क्या आपको लगता है कि इस पर पकड़ होगी? क्या ये नई बैटरियां आपको इलेक्ट्रिक कार दिलाने में सफल होंगी? मुझे नीचे टिप्पणी में पता है, और हम चैट करेंगे।
फ़ोटो क्रेडिट: मोटोरोला सेलफोन बैटरी SNN5749A कनेक्टर (Uwe हर्मन)
मैथ्यू ह्यूजेस लिवरपूल, इंग्लैंड के एक सॉफ्टवेयर डेवलपर और लेखक हैं। वह शायद ही कभी अपने हाथ में मजबूत काली कॉफी के कप के बिना पाया जाता है और अपने मैकबुक प्रो और अपने कैमरे को पूरी तरह से निहारता है। आप उनके ब्लॉग को पढ़ सकते हैं http://www.matthewhughes.co.uk और @matthewhughes पर ट्विटर पर उसका अनुसरण करें