ಸಾವಯವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಎಂದರೇನು?

ಸಾವಯವ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವು ವಾಹಕ ಪರಿಹಾರವಾಗಿದ್ದು, ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಕರಗಿದ ಲವಣಗಳಿಗೆ ದ್ರಾವಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳು ನೀರು ಅಥವಾ ಅಜೈವಿಕ ವಸ್ತುಗಳ ಬದಲಿಗೆ ಎಥಿಲೀನ್ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ ಅಥವಾ ಡೈಮಿಥೈಲ್ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್‌ನಂತಹ ಕಾರ್ಬನ್ ಆಧಾರಿತ ದ್ರಾವಕಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ನಡುವೆ ಅಯಾನು ಸಾಗಣೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ.

ನೀವು ಎಂದಾದರೂ ಯೋಚಿಸಿದ್ದರೆಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿ ಎಂದರೇನುಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವು ಅದರ ಕಾರ್ಯದ ಹೃದಯಭಾಗದಲ್ಲಿ ಇರುತ್ತದೆ. ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಚಕ್ರಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಮತ್ತು ಆನೋಡ್ ನಡುವೆ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಷಟಲ್ ಮಾಡಲು ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಸಾವಯವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿವೆ. ಈ ದ್ರವ ಮಾಧ್ಯಮವಿಲ್ಲದೆ, ಬ್ಯಾಟರಿ ಸರಳವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವುದಿಲ್ಲ.

ವಿಶಿಷ್ಟ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಲಿಥಿಯಂ ಉಪ್ಪನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ-ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಲಿಥಿಯಂ ಹೆಕ್ಸಾಫ್ಲೋರೋಫಾಸ್ಫೇಟ್ (LiPF₆){1}}ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕಗಳ ಮಿಶ್ರಣದಲ್ಲಿ ಕರಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆಯೊಂದಿಗೆ ಪರಿಹಾರವನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಚಲಿಸುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಹರಿವನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ, ಇದು ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

ವಾಣಿಜ್ಯ ಲಿಥಿಯಂ{0}}ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಮೂಲಭೂತ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ ಜಲೀಯ (ನೀರಿನ{1}}ಆಧಾರಿತ) ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಸಾವಯವವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ: ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕಗಳು 4.5 ವೋಲ್ಟ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ನೀರು 1.23 ವೋಲ್ಟ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಕೊಳೆಯುತ್ತದೆ. ಈ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪ್ರಯೋಜನವು ನೇರವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ ಅನುವಾದಿಸುತ್ತದೆ.

ಸಾವಯವ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಹಲವಾರು ದ್ರಾವಕಗಳು ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಹೊಂದಿವೆ:

ಸೈಕ್ಲಿಕ್ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್‌ಗಳು:

ಎಥಿಲೀನ್ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ (EC) ಹೆಚ್ಚಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಉಪ್ಪು ಕರಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೂ ಇದು ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಘನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಪ್ರೊಪಿಲೀನ್ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ (PC) ದ್ರವವಾಗಿ ಉಳಿದಿದೆ ಆದರೆ ಕೆಲವು ಆನೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಎಕ್ಸ್ಫೋಲಿಯೇಶನ್ಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು

ವಿನೈಲೀನ್ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ (VC) ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಸಂಯೋಜಕವಾಗಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ

ಲೀನಿಯರ್ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್‌ಗಳು:

ಡೈಮಿಥೈಲ್ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ (DMC) ಉತ್ತಮ ಅಯಾನು ಸಾಗಣೆಗೆ ಕಡಿಮೆ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ

ಡೈಥೈಲ್ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ (ಡಿಇಸಿ) ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ

ಈಥೈಲ್ ಮೀಥೈಲ್ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ (EMC) DMC ಮತ್ತು DEC ಎರಡರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ

ಹೆಚ್ಚಿನ ವಾಣಿಜ್ಯ ಸೂತ್ರೀಕರಣಗಳು ಸೈಕ್ಲಿಕ್ ಮತ್ತು ಲೀನಿಯರ್ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್‌ಗಳನ್ನು ಮಿಶ್ರಣ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಪ್ರಮಾಣಿತ ಮಿಶ್ರಣವು 70% DEC ಯೊಂದಿಗೆ 30% EC ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ತವಾದ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ ಎರಡನ್ನೂ ಹೊಂದಿರುವ ದ್ರವವನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ. ಜಾಗತಿಕ ಲಿಥಿಯಂ -ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ದ್ರಾವಕ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯು 2024 ರಲ್ಲಿ $10.55 ಶತಕೋಟಿಯನ್ನು ತಲುಪಿತು ಮತ್ತು 2034 ರ ವೇಳೆಗೆ $28.12 ಶತಕೋಟಿಗೆ ಬೆಳೆಯುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ, ಇದು ಈ ವಸ್ತುಗಳ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತದೆ.

ಈಥರ್-ಆಧಾರಿತ ದ್ರಾವಕಗಳು:

1,2-ಡೈಮೆಥಾಕ್ಸಿಥೇನ್ (DME) ಲಿಥಿಯಂ ಲೋಹದ ಆನೋಡ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ

ಟೆಟ್ರಾಹೈಡ್ರೊಫ್ಯೂರಾನ್ (THF) ಕಡಿಮೆ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ

1,3-ಡಯೋಕ್ಸೊಲೇನ್ ಸೈಕ್ಲಿಂಗ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ

ಅಯಾನಿಕ್ ದ್ರವಗಳನ್ನು ಸುರಕ್ಷಿತ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ ಸಂಶೋಧಕರು ತನಿಖೆ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಈ ಕರಗಿದ ಲವಣಗಳು ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ದ್ರವವಾಗಿ ಉಳಿಯುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ವಾಸ್ತವಿಕವಾಗಿ ಶೂನ್ಯ ಆವಿಯ ಒತ್ತಡವನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ, ಅವುಗಳನ್ನು ಸುಡುವುದಿಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಅವುಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯು ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಕೆಲಸದ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವು ಸರಳವಾಗಿದೆ ಆದರೆ ಸೊಗಸಾದವಾಗಿದೆ. ವಿಸರ್ಜನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಆನೋಡ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗೆ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಡೆಗೆ ವಲಸೆ ಹೋಗುತ್ತವೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು, ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಬಾಹ್ಯ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮೂಲಕ-ಈ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಹರಿವು ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಶಕ್ತಿ ನೀಡುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವಾಗಿದೆ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಹಲವಾರು ಸ್ಪರ್ಧಾತ್ಮಕ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಬೇಕು. ವೇಗದ ಅಯಾನು ಚಲನೆಗೆ ಕಡಿಮೆ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ, ಲಿಥಿಯಂ ಉಪ್ಪನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರತೆ, ವಿಘಟನೆಯನ್ನು ತಡೆಯಲು ವಿಶಾಲವಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಸ್ಥಿರತೆ ವಿಂಡೋ ಮತ್ತು ಎರಡೂ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳೊಂದಿಗೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಎಲ್ಲಾ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದು ಸವಾಲಾಗಿ ಉಳಿದಿದೆ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಮೇಲ್ಮೈಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ನಿರ್ಣಾಯಕ ವಿದ್ಯಮಾನವು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ: ಘನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ (SEI) ರಚನೆ. ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಮೊದಲು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಿದಾಗ, ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವು ಆನೋಡ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಭಾಗಶಃ ಕೊಳೆಯುತ್ತದೆ, ತೆಳುವಾದ ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಪದರವನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ SEI ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸುವಾಗ ಮತ್ತು ಮತ್ತಷ್ಟು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ವಿಭಜನೆಯನ್ನು ತಡೆಯುವಾಗ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಹಾದುಹೋಗಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಪದರದ ಗುಣಮಟ್ಟ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರತೆಯು ಬ್ಯಾಟರಿ ಬಾಳಿಕೆ ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷತೆಯ ಮೇಲೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.

Organic Electrolyte

ಸಾವಯವ ಮತ್ತು ಜಲೀಯ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳ ನಡುವಿನ ಆಯ್ಕೆಯು ಮೂಲಭೂತ ವಹಿವಾಟುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಜಲೀಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ-ನೀರಿನ ಅಣುಗಳು ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಚಲಿಸುತ್ತವೆ. ನೀರು ಸುಡುವ ಅಥವಾ ವಿಷಕಾರಿಯಲ್ಲದ ಕಾರಣ ಅವುಗಳು ಸುರಕ್ಷಿತ, ಅಗ್ಗದ ಮತ್ತು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಸುಲಭವಾಗಿದೆ.

ಆದರೆ ಆ 1.23-ವೋಲ್ಟ್ ಸ್ಥಿರತೆ ವಿಂಡೋ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಜಲೀಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಕೊಲ್ಲುತ್ತದೆ. ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು 3.7 ಮತ್ತು 4.2 ವೋಲ್ಟ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ನೀರು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಮೀರಿದೆ. ಕೆಲವು ಸಂಶೋಧಕರು ಹೆಚ್ಚು ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಿದ ಉಪ್ಪು ದ್ರಾವಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಜಲೀಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು 2.0-2.5 ವೋಲ್ಟ್‌ಗಳಿಗೆ ತಳ್ಳಿದ್ದಾರೆ, ಆದರೆ ಇದು ವೆಚ್ಚದ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ತ್ಯಾಗ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೊಸ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತದೆ.

ಸಾವಯವ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳು ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಸಾಧಿಸುತ್ತವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವುಗಳು ಪರಿಪೂರ್ಣವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಅಲ್ಲ, ಆದರೆ ಅವುಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಆಯ್ಕೆಯಾಗಿದೆ. ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪ್ರಯೋಜನವು ಅಗಾಧವಾಗಿ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ-ಇದು 100-ಮೈಲಿ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ 300-ಮೈಲಿ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹನದ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗಿದೆ.

ಸಾವಯವ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳ ಪ್ರಮುಖ ನ್ಯೂನತೆಯೆಂದರೆ ಸುಡುವಿಕೆ. ಕಾರ್ಬೊನೇಟ್ ದ್ರಾವಕಗಳು ಸುಲಭವಾಗಿ ಉರಿಯುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಬೆಂಕಿಯು ತೀವ್ರವಾದ ಶಾಖವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಥರ್ಮಲ್ ರನ್‌ಅವೇ-ಅಲ್ಲಿ ಆಂತರಿಕ ಶಾಖವು ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಅದು ಹೆಚ್ಚು ಶಾಖವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ-ಬೆಂಕಿ ಅಥವಾ ಸ್ಫೋಟಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು.

ಹಲವಾರು ತಂತ್ರಗಳು ಈ ಅಪಾಯವನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುತ್ತವೆ:

ಜ್ವಾಲೆ-ನಿವಾರಕ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು:ಟ್ರಿಮಿಥೈಲ್ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಅಥವಾ ಫ್ಲೋರಿನೇಟೆಡ್ ದ್ರಾವಕಗಳಂತಹ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದರಿಂದ ಸುಡುವಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. 2020 ರಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಮೀಥೈಲ್(2,2,2-ಟ್ರೈಫ್ಲೋರೋಥೈಲ್) ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು EC{2}}ಆಧಾರಿತ ದಹಿಸಲಾಗದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದೆ. ಈ ಸೂತ್ರೀಕರಣವನ್ನು ಬಳಸುವ ಕೋಶಗಳು 4.5V ಚಾರ್ಜ್ ಕಟ್ಆಫ್-ಷರತ್ತುಗಳಲ್ಲಿ 100 ಚಕ್ರಗಳಿಗೆ ಓಡುತ್ತವೆ, ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳು ಅವನತಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

ಘನ-ಸ್ಟೇಟ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳು:ದ್ರವ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳನ್ನು ಘನ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ (ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು ಅಥವಾ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್) ಬದಲಿಸುವುದು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ದಹನವನ್ನು ನಿವಾರಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಘನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳು ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಎದುರಿಸುತ್ತವೆ: ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆ, ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳೊಂದಿಗಿನ ಕಳಪೆ ಸಂಪರ್ಕ ಮತ್ತು ಸುಲಭವಾಗಿ. ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಭರವಸೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಇನ್ನೂ ದ್ರವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಗೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

ಅಧಿಕ-ಸಾಂದ್ರತೆಯ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳು:ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ 1 ಮೋಲಾರ್ ಬದಲಿಗೆ 3-5 ಮೋಲಾರ್ ಉಪ್ಪಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ, ಕಡಿಮೆ ದ್ರಾವಕ ಅಣುಗಳು ಅನಿಯಂತ್ರಿತವಾಗಿ ಉಳಿಯುತ್ತವೆ, ಸುಡುವಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಸಂರಚನೆಗಳಲ್ಲಿ LiFSI (ಲಿಥಿಯಂ ಬಿಸ್ (ಫ್ಲೋರೋಸಲ್ಫೋನಿಲ್) ಇಮೈಡ್) ಉತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳುವಾಗ ಸುಧಾರಿತ ಸುರಕ್ಷತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯು ತ್ವರಿತ ವಿಸ್ತರಣೆಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತಿದೆ. ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯು 2025 ರಲ್ಲಿ $ 5.8 ಶತಕೋಟಿಯಷ್ಟಿತ್ತು ಮತ್ತು 2035 ರ ವೇಳೆಗೆ $ 18.3 ಶತಕೋಟಿಯನ್ನು ತಲುಪುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ, ಇದು 12.2% ನ ಸಂಯುಕ್ತ ವಾರ್ಷಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆ ದರವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಬೆಳವಣಿಗೆಯು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನದ ಅಳವಡಿಕೆ ಮತ್ತು ಗ್ರಿಡ್-ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯ ನಿಯೋಜನೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ.

ಏಷ್ಯಾ ಪೆಸಿಫಿಕ್ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಹೊಂದಿದೆ, ಜಾಗತಿಕ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯ ಸರಿಸುಮಾರು 35% ನಷ್ಟಿದೆ. ಚೀನಾ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ, ತನ್ನ ದೇಶೀಯ ಬ್ಯಾಟರಿ ಉದ್ಯಮವನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸಲು ಬೃಹತ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿದೆ. ಗುವಾಂಗ್‌ಝೌ ಟಿನ್ಸಿ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ ಮತ್ತು ಶೆನ್‌ಜೆನ್ ಕ್ಯಾಪ್ಚೆಮ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿಯಂತಹ ಕಂಪನಿಗಳು ಜಾಗತಿಕ ಪೂರೈಕೆಯನ್ನು ಮುನ್ನಡೆಸುತ್ತವೆ.

ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ವಿಭಾಗವು ಬೇಡಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ-ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹನಗಳು ಈಗ ಗ್ರಾಹಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್‌ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಐದು ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದಿನ ಹಿಮ್ಮುಖವಾಗಿದೆ. ಪ್ರತಿ EV ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್ ಹಲವಾರು ಲೀಟರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಜಾಗತಿಕ EV ಮಾರಾಟವು 2023 ರಲ್ಲಿ 14 ಮಿಲಿಯನ್ ಯುನಿಟ್‌ಗಳನ್ನು ಮೀರಿದೆ. ಈ ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ಫೋಕಸ್ ದೀರ್ಘ ಚಕ್ರದ ಜೀವನ ಮತ್ತು ಗರಿಷ್ಠ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಗಿಂತ ವಿಶಾಲವಾದ ತಾಪಮಾನದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗೆ ಹೊಂದುವಂತೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳ ಕಡೆಗೆ ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ತಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಇತ್ತೀಚಿನ ಸಂಶೋಧನಾ ನಿರ್ದೇಶನಗಳು ಕ್ಷೇತ್ರವು ಎಲ್ಲಿಗೆ ಹೋಗುತ್ತಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಭರವಸೆಯ ಪ್ರದೇಶವು ಸ್ಥಳೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ{1}}ಸಾಂದ್ರೀಕರಣದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳು (LHCE ಗಳು). ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಲಿಥಿಯಂ ಉಪ್ಪಿನ ಸುತ್ತಲೂ ಹೆಚ್ಚು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾದ ಸ್ಥಳೀಯ ವಾತಾವರಣವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಲು ದುಬಾರಿ ಫ್ಲೋರಿನೇಟೆಡ್ ದ್ರಾವಕವನ್ನು ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಬಳಸುತ್ತವೆ, ನಂತರ ಇದನ್ನು ಅಗ್ಗದ, ಜಡ ಕೊಸಾಲ್ವೆಂಟ್‌ನೊಂದಿಗೆ ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ. ಫಲಿತಾಂಶವು ಹೆಚ್ಚು ಸಮಂಜಸವಾದ ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಸಾಂದ್ರೀಕರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳ ಮೂಲಕ SEI ಪದರವನ್ನು ಟೈಲರಿಂಗ್ ಮಾಡುವುದು ಮತ್ತೊಂದು ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದ (1-5%) ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಏನಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಾಟಕೀಯವಾಗಿ ಪ್ರಭಾವಿಸುತ್ತದೆ. ವಿನೈಲೀನ್ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಿರವಾದ SEI ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಲು ಆದ್ಯತೆಯಾಗಿ ಕೊಳೆಯುತ್ತದೆ. ಪ್ರಮುಖ ಬ್ಯಾಟರಿ ಲ್ಯಾಬ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಸಂಶೋಧಕರು ಈಗ ವಾಡಿಕೆಯಂತೆ ನೂರಾರು ಸಂಭಾವ್ಯ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳನ್ನು ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ಕೆಮಿಸ್ಟ್ರಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹೆಚ್ಚು ಭರವಸೆಯ ಅಭ್ಯರ್ಥಿಗಳನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸುತ್ತಾರೆ.

ಎಲ್ಲಾ-ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಪ್ರಸ್ತುತ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಿಂದ ಅತ್ಯಂತ ಮೂಲಭೂತವಾದ ನಿರ್ಗಮನವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ. ಟೊಯೋಟಾ, ಸ್ಯಾಮ್‌ಸಂಗ್ ಮತ್ತು ಕ್ವಾಂಟಮ್‌ಸ್ಕೇಪ್ ಘನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಹೂಡಿಕೆ ಮಾಡುವ ಕಂಪನಿಗಳಲ್ಲಿ ಸೇರಿವೆ. ಯಶಸ್ವಿಯಾದರೆ, ಬೆಂಕಿಯ ಅಪಾಯವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವಾಗ ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಪ್ರಸ್ತುತ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗಿಂತ 50% ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ನೀಡಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಸುತ್ತಲಿನ ತಾಂತ್ರಿಕ ಸವಾಲುಗಳು ಬಗೆಹರಿಯದೆ ಉಳಿದಿವೆ.

ಲಿಥಿಯಂನ ಯಶಸ್ಸು ಸಂಶೋಧಕರು ಸೋಡಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ ಇದೇ ರೀತಿಯ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಸೋಡಿಯಂ ಲಿಥಿಯಂಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಹೇರಳವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅಗ್ಗವಾಗಿದೆ, ತೂಕ ಕಡಿಮೆ ಇರುವ ಸ್ಥಾಯಿ ಶೇಖರಣೆಗಾಗಿ ಸೋಡಿಯಂ{2}}ಐಯಾನ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಆಕರ್ಷಕವಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಒಳ್ಳೆಯ ಸುದ್ದಿ: ಲಿಥಿಯಂ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾದ ಅನೇಕ ಸಾವಯವ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳು ಸೋಡಿಯಂನೊಂದಿಗೆ ಸಮರ್ಪಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ.

ಸವಾಲುಗಳು ಸ್ವಲ್ಪ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಸೋಡಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳು ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳಿಗಿಂತ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ, ಸಾರಿಗೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು SEI ರಚನೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಈ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸಲು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಎಸ್ಟರ್ -ಆಧಾರಿತ ದ್ರಾವಕಗಳು (ಈಥೈಲ್ ಅಸಿಟೇಟ್ ಅಥವಾ ಮೀಥೈಲ್ ಪ್ರೊಪಿಯೋನೇಟ್) ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ ಆಧಾರಿತವಾದವುಗಳಿಗಿಂತಲೂ ಸೋಡಿಯಂನೊಂದಿಗೆ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ.

CATL ನಂತಹ ಕಂಪನಿಗಳ ವಾಣಿಜ್ಯ ಸೋಡಿಯಂ{0}}ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಈಗ ಲಿಥಿಯಂ{1}}ಐಯಾನ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳಂತೆಯೇ ಸಾವಯವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ ಮಿಶ್ರಣಗಳಲ್ಲಿ ಸೋಡಿಯಂ ಹೆಕ್ಸಾಫ್ಲೋರೋಫಾಸ್ಫೇಟ್ (NaPF₆). ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಇನ್ನೂ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಗೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುತ್ತಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ವಸತಿ ಸೌರ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯಂತಹ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ, ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ "ಸಾಕಷ್ಟು ಒಳ್ಳೆಯದು" "ಉತ್ತಮ" ಆಗಿರಬಹುದು.

ಸಾವಯವ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳು ತಾಪಮಾನದ ವಿಪರೀತಗಳಲ್ಲಿ ಹೋರಾಡುತ್ತವೆ. -20 ಡಿಗ್ರಿ ಕೆಳಗೆ, ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಸಾಗಣೆಯು ನಾಟಕೀಯವಾಗಿ ನಿಧಾನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. 60 ಡಿಗ್ರಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು, ವಿಭಜನೆಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ವೇಗಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿ ಬಾಳಿಕೆ ನರಳುತ್ತದೆ.

ಈಥರ್-ಆಧಾರಿತ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ ಆಧಾರಿತವಾದವುಗಳಿಗಿಂತ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಶೀತವನ್ನು ನಿಭಾಯಿಸುತ್ತವೆ{1}}, ಆದರೂ ಅವು ಕೆಲವು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ತ್ಯಾಗ ಮಾಡುತ್ತವೆ. 2024 ರಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಎಚ್ಚರಿಕೆಯಿಂದ ರೂಪಿಸಿದ ಈಥರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು -40 ಡಿಗ್ರಿಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸೋಡಿಯಂ{4}}ಲೋಹದ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದೆ. ಸಾಲ್ವೇಶನ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಕೀಲಿಯು-ಅಯಾನುಗಳ ಸುತ್ತಲೂ ದ್ರಾವಕ ಅಣುಗಳು ಹೇಗೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ - ಶೀತಲವಾಗಿರುವಾಗಲೂ ಅಯಾನು ಚಲನಶೀಲತೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು.

ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ, ಫ್ಲೋರಿನೇಟೆಡ್ ಈಥರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಎಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಪ್ರಮಾಣಿತ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಉತ್ತಮ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ. ಮಿಲಿಟರಿ ಮತ್ತು ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಈ ವಿಶೇಷ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಸಮರ್ಥಿಸುತ್ತವೆ.

ಸಾವಯವ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳು ಬ್ಯಾಟರಿ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಲಿಥಿಯಂ-ಅಯಾನು ಮೀರಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಲಿಥಿಯಂ-ಸಲ್ಫರ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು, ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ, ಪಾಲಿಸಲ್ಫೈಡ್ ವಿಸರ್ಜನೆಯನ್ನು ತಡೆಯುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಸಂಶೋಧಕರು ಇದನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಲಿಥಿಯಂ ನೈಟ್ರೇಟ್‌ನಂತಹ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳೊಂದಿಗೆ ವಿಶೇಷವಾದ ಈಥರ್{4}}ಆಧಾರಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ.

ಸಾವಯವ ಹರಿವಿನ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಕರಗಿದ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಘನ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳಿಗಿಂತ ಸಕ್ರಿಯ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವನ್ನು ಪರಿಚಲನೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ, ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯಿಂದ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಅಳೆಯಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಜಲೀಯ ಅಥವಾ ಸಾವಯವ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಕರಗಿದ ಕ್ವಿನೋನ್‌ಗಳು, ವಯೋಜೆನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು TEMPO ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಗ್ರಿಡ್-ಸ್ಕೇಲ್ ಶೇಖರಣೆಗಾಗಿ ಭರವಸೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ.

ಜಿಂಕ್ ಡೆಂಡ್ರೈಟ್ ರಚನೆಯನ್ನು ತಡೆಯಲು ಸತು-ಗಾಳಿ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಸಾವಯವ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು-ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ-ವಿಶೇಷ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳ ಅಗತ್ಯವಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್ ಲಿಥಿಯಂನಂತೆ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಪದರವನ್ನು ರೂಪಿಸುವುದಿಲ್ಲ.

Organic Electrolyte

1.23V ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯ ಮೂಲಕ ನೀರು ಕೊಳೆಯುತ್ತದೆ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಲಿಥಿಯಂ -ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು 3.7-4.2V ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ನೀರಿನ ಸ್ಥಿರತೆಯ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಮೀರಿವೆ. ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕಗಳು ಈ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಪ್ರತಿ ಯೂನಿಟ್ ತೂಕಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಂಗ್ರಹವನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.

ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕಗಳು-ಕಾರ್ಬೊನೇಟ್‌ಗಳು, ಈಥರ್‌ಗಳು, ಎಸ್ಟರ್‌ಗಳು{1}}ಕಾರ್ಬನ್-ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಅದು ಆಮ್ಲಜನಕ ಮತ್ತು ಶಾಖದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಥರ್ಮಲ್ ರನ್‌ಅವೇಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸಿದಾಗ, ಆಂತರಿಕ ತಾಪಮಾನವು 150 ಡಿಗ್ರಿ ಮೀರಬಹುದು, ಆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಈ ದ್ರಾವಕಗಳು ಉರಿಯುತ್ತವೆ. ಲಿಥಿಯಂ ಲವಣಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ಒಮ್ಮೆ ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದ ದಹನವನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಡಿಗ್ರ್ಯಾಡೇಶನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಬಾಳಿಕೆಯನ್ನು ಗ್ರಾಹಕ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸರಿಸುಮಾರು 1000-2000 ಚಾರ್ಜ್ ಸೈಕಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಅಥವಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳಲ್ಲಿ 8-10 ವರ್ಷಗಳವರೆಗೆ ಮಿತಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಮೇಲ್ಮೈಗಳಲ್ಲಿ ವಿಭಜನೆಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ, ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವನ್ನು ಸೇವಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಇನ್ಸುಲೇಟಿಂಗ್ ಪದರಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ತಾಪಮಾನ, ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ದರಗಳು ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಶ್ರೇಣಿಗಳು ಎಲ್ಲಾ ಅವನತಿ ವೇಗದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ - ಸೌಮ್ಯವಾದ ಬಳಕೆಯು ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಸ್ತುತ ಮರುಬಳಕೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳಿಂದ ಲಿಥಿಯಂ, ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಮತ್ತು ನಿಕಲ್ನಂತಹ ಅಮೂಲ್ಯ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಚೇತರಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದರ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತವೆ. ಹೈಡ್ರೋಮೆಟಲರ್ಜಿಕಲ್ ಮರುಬಳಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸುಟ್ಟುಹೋಗುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ನಾಶವಾಗುತ್ತದೆ. ಕೆಲವು ಹೊಸ ವಿಧಾನಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಚೇತರಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಮತ್ತು ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಇದು ಪೆಟ್ರೋಲಿಯಂ ಫೀಡ್‌ಸ್ಟಾಕ್‌ಗಳಿಂದ ತಾಜಾ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದರೊಂದಿಗೆ ಇನ್ನೂ ಆರ್ಥಿಕವಾಗಿ ಸ್ಪರ್ಧಾತ್ಮಕವಾಗಿಲ್ಲ.

ಸಾವಯವ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವು ಆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ, ಅದು ಸಾಕಷ್ಟು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ತಿಳಿದಿರುವ ಮಿತಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಪರ್ಯಾಯಗಳು ಅದನ್ನು ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸಲು ಹೆಣಗಾಡುತ್ತವೆ. ಘನ-ರಾಜ್ಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಉತ್ತಮ ಸುರಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಭರವಸೆ ನೀಡುತ್ತವೆ, ಮತ್ತು ಜಲೀಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಸಾವಯವ ದ್ರವ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳು ಪ್ರಸ್ತುತ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ, ಶಕ್ತಿ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ. ನಿರೀಕ್ಷಿತ ಭವಿಷ್ಯಕ್ಕಾಗಿ, ನಮ್ಮ ಫೋನ್‌ಗಳು, ಲ್ಯಾಪ್‌ಟಾಪ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ವಾಹನಗಳಿಗೆ ಶಕ್ತಿ ತುಂಬುವ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಲಿಥಿಯಂ -ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಈ ಕಾರ್ಬನ್-ಆಧಾರಿತ ಅಯಾನಿಕ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳ ಹಲವಾರು ಮಿಲಿಲೀಟರ್‌ಗಳನ್ನು ತಮ್ಮ ಶಾಂತ, ಅಗತ್ಯ ಕೆಲಸವನ್ನು ಮಾಡುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.