એક નવા પ્રકારનોઇલેક્ટ્રિક વાહનો માટે બેટરીતાજેતરના એક અભ્યાસ મુજબ, ભારે ગરમ અને ઠંડા તાપમાનમાં લાંબા સમય સુધી ટકી શકે છે.

વૈજ્ઞાનિકો કહે છે કે બેટરીઓ ઠંડા તાપમાનમાં એક જ ચાર્જ પર EV ને વધુ દૂર મુસાફરી કરવાની મંજૂરી આપશે - અને ગરમ આબોહવામાં તેઓ વધુ ગરમ થવાની સંભાવના ઓછી હશે.

આના પરિણામે EV ડ્રાઇવરો માટે ઓછા વારંવાર ચાર્જિંગ થશે અને સાથે સાથેબેટરીઓલાંબુ આયુષ્ય.

અમેરિકન સંશોધન ટીમે એક નવો પદાર્થ બનાવ્યો છે જે રાસાયણિક રીતે અતિશય તાપમાન સામે વધુ પ્રતિરોધક છે અને ઉચ્ચ-ઊર્જાવાળી લિથિયમ બેટરીમાં ઉમેરવામાં આવી રહ્યો છે.

"તમારે એવા વિસ્તારોમાં ઉચ્ચ-તાપમાન કામગીરીની જરૂર છે જ્યાં આસપાસનું તાપમાન ત્રણ અંકો સુધી પહોંચી શકે છે અને રસ્તાઓ વધુ ગરમ થઈ જાય છે," યુનિવર્સિટી ઓફ કેલિફોર્નિયા-સાન ડિએગોના વરિષ્ઠ લેખક પ્રોફેસર ઝેંગ ચેને જણાવ્યું હતું.

"ઇલેક્ટ્રિક વાહનોમાં, બેટરી પેક સામાન્ય રીતે ફ્લોર નીચે, આ ગરમ રસ્તાઓની નજીક હોય છે. ઉપરાંત, ઓપરેશન દરમિયાન કરંટ ચાલુ થવાથી બેટરીઓ ગરમ થાય છે."

"જો બેટરીઓ ઊંચા તાપમાને આ ગરમ થવાને સહન ન કરી શકે, તો તેમનું પ્રદર્શન ઝડપથી બગડશે."

સોમવારે જર્નલ પ્રોસીડિંગ્સ ઓફ ધ નેશનલ એકેડેમી ઓફ સાયન્સિસમાં પ્રકાશિત થયેલા એક પેપરમાં, સંશોધકોએ વર્ણવ્યું છે કે કેવી રીતે પરીક્ષણોમાં, બેટરીઓએ તેમની ઉર્જા ક્ષમતાના 87.5 ટકા અને 115.9 ટકા તાપમાન અનુક્રમે -40 સેલ્સિયસ (-104 ફેરનહીટ) અને 50 સેલ્સિયસ (122 ફેરનહીટ) પર રાખ્યું.

તેમની કુલોમ્બિક કાર્યક્ષમતા અનુક્રમે ૯૮.૨ ટકા અને ૯૮.૭ ટકા હતી, જેનો અર્થ એ થાય કે બેટરીઓ કામ કરવાનું બંધ કરે તે પહેલાં વધુ ચાર્જિંગ ચક્રમાંથી પસાર થઈ શકે છે.

આ ઇલેક્ટ્રોલાઇટને કારણે છે જે લિથિયમ મીઠું અને ડિબ્યુટાઇલ ઇથરથી બનેલું છે, જે રંગહીન પ્રવાહી છે જેનો ઉપયોગ ફાર્માસ્યુટિકલ્સ અને જંતુનાશકો જેવા કેટલાક ઉત્પાદનમાં થાય છે.

ડિબ્યુટાઇલ ઇથર મદદ કરે છે કારણ કે તેના પરમાણુઓ બેટરી ચાલતી વખતે લિથિયમ આયનો સાથે સરળતાથી રમત રમી શકતા નથી અને શૂન્યથી નીચે તાપમાનમાં તેનું પ્રદર્શન સુધારે છે.

ઉપરાંત, ડિબ્યુટાઇલ ઇથર તેના ઉત્કલન બિંદુ ૧૪૧ સેલ્સિયસ (૨૮૫.૮ ફેરનહીટ) પર સરળતાથી ગરમી સહન કરી શકે છે, એટલે કે તે ઊંચા તાપમાને પ્રવાહી રહે છે.

આ ઇલેક્ટ્રોલાઇટને આટલું ખાસ બનાવે છે તે એ છે કે તેનો ઉપયોગ લિથિયમ-સલ્ફર બેટરી સાથે કરી શકાય છે, જે રિચાર્જ કરી શકાય છે અને તેમાં લિથિયમથી બનેલો એનોડ અને સલ્ફરથી બનેલો કેથોડ છે.

એનોડ અને કેથોડ એ બેટરીના ભાગો છે જેના દ્વારા વિદ્યુત પ્રવાહ પસાર થાય છે.

લિથિયમ-સલ્ફર બેટરી એ EV બેટરીમાં એક મહત્વપૂર્ણ પગલું છે કારણ કે તે વર્તમાન લિથિયમ-આયન બેટરી કરતાં પ્રતિ કિલોગ્રામ બે ગણી વધુ ઊર્જા સંગ્રહિત કરી શકે છે.

આનાથી EVનું વજન વધાર્યા વિના તેની રેન્જ બમણી થઈ શકે છેબેટરીખર્ચ ઓછો રાખીને પેક કરો.

સલ્ફર પણ વધુ વિપુલ પ્રમાણમાં હોય છે અને કોબાલ્ટ કરતાં સ્ત્રોતને ઓછું પર્યાવરણીય અને માનવીય નુકસાન પહોંચાડે છે, જેનો ઉપયોગ પરંપરાગત લિથિયમ-આયન બેટરી કેથોડ્સમાં થાય છે.

સામાન્ય રીતે, લિથિયમ-સલ્ફર બેટરીમાં સમસ્યા હોય છે - સલ્ફર કેથોડ્સ એટલા પ્રતિક્રિયાશીલ હોય છે કે જ્યારે બેટરી ચાલુ હોય ત્યારે તે ઓગળી જાય છે અને ઊંચા તાપમાને આ સમસ્યા વધુ ખરાબ થાય છે.

અને લિથિયમ મેટલ એનોડ ડેંડ્રાઇટ્સ નામની સોય જેવી રચના બનાવી શકે છે જે બેટરીના ભાગોને શોર્ટ-સર્કિટ થવાને કારણે વીંધી શકે છે.

પરિણામે, આ બેટરીઓ ફક્ત દસ ચક્ર સુધી જ ચાલે છે.

યુસી-સાન ડિએગો ટીમ દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલ ડિબ્યુટાઇલ ઈથર ઇલેક્ટ્રોલાઇટ આ સમસ્યાઓને દૂર કરે છે, ભારે તાપમાનમાં પણ.

તેમણે જે બેટરીઓનું પરીક્ષણ કર્યું હતું તેમાં સામાન્ય લિથિયમ-સલ્ફર બેટરી કરતાં ઘણી લાંબી સાયકલિંગ લાઇફ હતી.

"જો તમને ઉચ્ચ ઉર્જા ઘનતાવાળી બેટરી જોઈતી હોય, તો તમારે સામાન્ય રીતે ખૂબ જ કઠોર, જટિલ રસાયણશાસ્ત્રનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર પડે છે," ચેને કહ્યું.

“ઉચ્ચ ઉર્જા એટલે વધુ પ્રતિક્રિયાઓ થઈ રહી છે, જેનો અર્થ થાય છે ઓછી સ્થિરતા, વધુ અધોગતિ.

"સ્થિર ઉચ્ચ-ઊર્જા બેટરી બનાવવી એ પોતે જ એક મુશ્કેલ કાર્ય છે - વિશાળ તાપમાન શ્રેણી દ્વારા આ કરવાનો પ્રયાસ કરવો વધુ પડકારજનક છે."

"અમારું ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ઉચ્ચ વાહકતા અને ઇન્ટરફેસિયલ સ્થિરતા પ્રદાન કરતી વખતે કેથોડ બાજુ અને એનોડ બાજુ બંનેને સુધારવામાં મદદ કરે છે."

ટીમે સલ્ફર કેથોડને પોલિમરમાં કલમ બનાવીને વધુ સ્થિર બનાવવા માટે પણ એન્જિનિયરિંગ કર્યું. આ વધુ સલ્ફરને ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાં ઓગળતા અટકાવે છે.

આગળના પગલાંમાં બેટરી રસાયણશાસ્ત્રને વધારવાનો સમાવેશ થાય છે જેથી તે વધુ ઊંચા તાપમાને કાર્ય કરે અને ચક્ર જીવનને વધુ લંબાવશે.