सिलिकॉन एनोड्सने बॅटरी उद्योगात खूप लक्ष वेधले आहे.च्या तुलनेतलिथियम-आयन बॅटरीग्रेफाइट एनोड्स वापरून, ते 3-5 पट मोठी क्षमता प्रदान करू शकतात.मोठ्या क्षमतेचा अर्थ असा आहे की प्रत्येक चार्ज केल्यानंतर बॅटरी जास्त काळ टिकेल, ज्यामुळे इलेक्ट्रिक वाहनांचे ड्रायव्हिंग अंतर लक्षणीयरीत्या वाढू शकते.सिलिकॉन मुबलक आणि स्वस्त असले तरी, सी एनोड्सचे चार्ज-डिस्चार्ज चक्र मर्यादित आहेत.प्रत्येक चार्ज-डिस्चार्ज सायकल दरम्यान, त्यांची मात्रा मोठ्या प्रमाणात वाढविली जाईल आणि त्यांची क्षमता देखील कमी होईल, ज्यामुळे इलेक्ट्रोड कणांचे फ्रॅक्चर किंवा इलेक्ट्रोड फिल्मचे विघटन होईल.
प्रोफेसर जंग वूक चोई आणि प्रोफेसर अली कोस्कुन यांच्या नेतृत्वाखालील KAIST टीमने 20 जुलै रोजी सिलिकॉन एनोड्ससह मोठ्या क्षमतेच्या लिथियम आयन बॅटरीसाठी आण्विक पुली ॲडेसिव्हचा अहवाल दिला.
KAIST टीमने बॅटरी इलेक्ट्रोड बाइंडरमध्ये आण्विक पुली (ज्याला पॉलीरोटॅक्सेन म्हणतात) एकत्रित केले, ज्यामध्ये इलेक्ट्रोड्सना धातूच्या सब्सट्रेट्समध्ये जोडण्यासाठी बॅटरी इलेक्ट्रोडमध्ये पॉलिमर जोडणे समाविष्ट आहे.पॉलीरोटेनमधील रिंग पॉलिमर कंकालमध्ये स्क्रू केल्या जातात आणि सांगाड्याच्या बाजूने मुक्तपणे फिरू शकतात.
पॉलीरोटेनमधील रिंग सिलिकॉन कणांच्या व्हॉल्यूम बदलासह मुक्तपणे फिरू शकतात.रिंग्सची स्लिप सिलिकॉन कणांचा आकार प्रभावीपणे ठेवू शकते, जेणेकरून सतत आवाज बदलण्याच्या प्रक्रियेत ते विघटित होणार नाहीत.हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की पॉलीरोटेन ॲडेसिव्हच्या उच्च लवचिकतेमुळे ठेचलेले सिलिकॉन कण देखील एकसंध राहू शकतात.नवीन चिकट्यांचे कार्य विद्यमान चिकटवता (सामान्यतः साधे रेखीय पॉलिमर) च्या अगदी विरुद्ध आहे.विद्यमान चिकटवता मर्यादित लवचिकता आहे आणि म्हणून कण आकार दृढपणे राखू शकत नाही.पूर्वीचे चिकटलेले कण विखुरले जाऊ शकतात आणि सिलिकॉन इलेक्ट्रोडची क्षमता कमी करू शकतात किंवा गमावू शकतात.
मूलभूत संशोधनाच्या महत्त्वाचे हे उत्कृष्ट प्रदर्शन आहे, असे लेखकाचे मत आहे.पॉलीरोटॅक्सेनला गेल्या वर्षी “यांत्रिक बंध” या संकल्पनेसाठी नोबेल पारितोषिक मिळाले."मेकॅनिकल बाँडिंग" ही एक नवीन परिभाषित संकल्पना आहे जी शास्त्रीय रासायनिक बंधांमध्ये जोडली जाऊ शकते, जसे की सहसंयोजक बंध, आयनिक बंध, समन्वय बंध आणि धातू बंध.दीर्घकालीन मूलभूत संशोधन हळूहळू बॅटरी तंत्रज्ञानाच्या दीर्घकालीन आव्हानांना अनपेक्षित दराने संबोधित करत आहे.लेखकांनी असेही नमूद केले आहे की ते सध्या मोठ्या बॅटरी निर्मात्यासोबत त्यांच्या आण्विक पुलींना वास्तविक बॅटरी उत्पादनांमध्ये एकत्रित करण्यासाठी काम करत आहेत.
नॉर्थवेस्टर्न युनिव्हर्सिटीमधील 2006 नोबल लॉरीएट केमिस्ट्री अवॉर्ड विजेते सर फ्रेझर स्टॉडार्ट पुढे म्हणाले: “ऊर्जा स्टोरेज वातावरणात यांत्रिक बंध प्रथमच पुनर्प्राप्त झाले आहेत.KAIST टीमने स्लिप-रिंग पॉलीरोटॅक्सेन आणि फंक्शनल अल्फा-सायक्लोडेक्स्ट्रिन स्पायरल पॉलीथिलीन ग्लायकॉलमध्ये यांत्रिक बाइंडरचा कुशलतेने वापर केला, ज्याने बाजारात लिथियम-आयन बॅटरीच्या कामगिरीमध्ये एक प्रगती दर्शविली, जेव्हा यांत्रिक बाइंडरसह पुली-आकाराचे एकत्रीकरण केले जाते.संयुगे पारंपारिक सामग्रीच्या जागी केवळ एका रासायनिक बंधाने बदलतात, ज्याचा सामग्री आणि उपकरणांच्या गुणधर्मांवर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पडेल.
पोस्ट वेळ: मार्च-10-2023