સિલિકોન એનોડસે બેટરી ઉદ્યોગમાં ખૂબ ધ્યાન આકર્ષિત કર્યું છે.સાથે સરખામણી કરીલિથિયમ-આયન બેટરીગ્રેફાઇટ એનોડનો ઉપયોગ કરીને, તેઓ 3-5 ગણી મોટી ક્ષમતા પ્રદાન કરી શકે છે.મોટી ક્ષમતાનો અર્થ એ છે કે દરેક ચાર્જ પછી બેટરી વધુ સમય સુધી ચાલશે, જે ઇલેક્ટ્રિક વાહનોના ડ્રાઇવિંગ અંતરને નોંધપાત્ર રીતે લંબાવી શકે છે.સિલિકોન વિપુલ પ્રમાણમાં અને સસ્તું હોવા છતાં, Si anodes ના ચાર્જ-ડિસ્ચાર્જ ચક્ર મર્યાદિત છે.દરેક ચાર્જ-ડિસ્ચાર્જ ચક્ર દરમિયાન, તેમનું વોલ્યુમ મોટા પ્રમાણમાં વિસ્તરણ કરવામાં આવશે, અને તેમની ક્ષમતા પણ ઘટશે, જે ઇલેક્ટ્રોડ કણોના અસ્થિભંગ અથવા ઇલેક્ટ્રોડ ફિલ્મના ડિલેમિનેશન તરફ દોરી જશે.
પ્રોફેસર જંગ વૂક ચોઈ અને પ્રોફેસર અલી કોસ્કનની આગેવાની હેઠળની KAIST ટીમે 20 જુલાઈના રોજ સિલિકોન એનોડ સાથે મોટી ક્ષમતાવાળી લિથિયમ આયન બેટરી માટે મોલેક્યુલર પુલી એડહેસિવનો અહેવાલ આપ્યો હતો.
KAIST ટીમે બેટરી ઇલેક્ટ્રોડ બાઈન્ડરમાં પરમાણુ પુલીઓ (જેને પોલીરોટેક્સેન કહેવાય છે) એકીકૃત કરી છે, જેમાં ઇલેક્ટ્રોડને મેટલ સબસ્ટ્રેટ સાથે જોડવા માટે બેટરી ઇલેક્ટ્રોડમાં પોલિમર ઉમેરવાનો સમાવેશ થાય છે.પોલીરોટેનમાં રિંગ્સ પોલિમર હાડપિંજરમાં સ્ક્રૂ કરવામાં આવે છે અને હાડપિંજર સાથે મુક્તપણે ખસેડી શકે છે.
પોલીરોટેનમાં રિંગ્સ સિલિકોન કણોના વોલ્યુમ ફેરફાર સાથે મુક્તપણે ખસેડી શકે છે.રિંગ્સની સ્લિપ અસરકારક રીતે સિલિકોન કણોના આકારને જાળવી શકે છે, જેથી તેઓ સતત વોલ્યુમ બદલવાની પ્રક્રિયામાં વિઘટિત ન થાય.તે નોંધનીય છે કે કચડી સિલિકોન કણો પણ પોલીરોટેન એડહેસિવ્સની ઉચ્ચ સ્થિતિસ્થાપકતાને કારણે એકીકૃત રહી શકે છે.નવા એડહેસિવ્સનું કાર્ય હાલના એડહેસિવ્સ (સામાન્ય રીતે સરળ રેખીય પોલિમર) ની તુલનામાં એકદમ વિપરીત છે.હાલના એડહેસિવ્સમાં મર્યાદિત સ્થિતિસ્થાપકતા હોય છે અને તેથી તે કણોના આકારને નિશ્ચિતપણે જાળવી શકતા નથી.અગાઉના એડહેસિવ કચડાયેલા કણોને વેરવિખેર કરી શકે છે અને સિલિકોન ઇલેક્ટ્રોડની ક્ષમતાને ઘટાડી અથવા તો ગુમાવી શકે છે.
લેખક માને છે કે આ મૂળભૂત સંશોધનના મહત્વનું ઉત્તમ પ્રદર્શન છે.પોલિરોટેક્સેનને ગયા વર્ષે "મિકેનિકલ બોન્ડ્સ" ની વિભાવના માટે નોબેલ પુરસ્કાર મળ્યો હતો."મિકેનિકલ બોન્ડિંગ" એ એક નવો વ્યાખ્યાયિત ખ્યાલ છે જે ક્લાસિકલ કેમિકલ બોન્ડમાં ઉમેરી શકાય છે, જેમ કે સહસંયોજક બોન્ડ, આયનીય બોન્ડ, કોઓર્ડિનેશન બોન્ડ અને મેટલ બોન્ડ.લાંબા ગાળાના મૂળભૂત સંશોધનો ધીમે ધીમે અણધાર્યા દરે બેટરી ટેક્નોલોજીના લાંબા સમયથી ચાલતા પડકારોને સંબોધી રહ્યા છે.લેખકોએ એ પણ ઉલ્લેખ કર્યો છે કે તેઓ હાલમાં તેમની પરમાણુ પુલીઓને વાસ્તવિક બેટરી ઉત્પાદનોમાં એકીકૃત કરવા માટે મોટા બેટરી ઉત્પાદક સાથે કામ કરી રહ્યા છે.
નોર્થવેસ્ટર્ન યુનિવર્સિટીમાં 2006 નોબલ લોરિએટ કેમિસ્ટ્રી એવોર્ડ વિજેતા સર ફ્રેઝર સ્ટોડાર્ટે ઉમેર્યું: “મિકેનિકલ બોન્ડ્સ એનર્જી સ્ટોરેજ એન્વાયર્નમેન્ટમાં પ્રથમ વખત પુનઃપ્રાપ્ત થયા છે.KAIST ટીમે સ્લિપ-રિંગ પોલીરોટેક્સેન્સમાં મિકેનિકલ બાઈન્ડરનો કુશળતાપૂર્વક ઉપયોગ કર્યો અને આલ્ફા-સાયક્લોડેક્સ્ટ્રિન સર્પાકાર પોલિઇથિલિન ગ્લાયકોલનો ઉપયોગ કર્યો, જ્યારે બજારમાં લિથિયમ-આયન બેટરીના પ્રદર્શનમાં એક સફળતા ચિહ્નિત કરવામાં આવી, જ્યારે યાંત્રિક બાઈન્ડર સાથે પલી-આકારના એગ્રીગેટ્સ.સંયોજનો પરંપરાગત સામગ્રીને ફક્ત એક જ રાસાયણિક બંધનથી બદલે છે, જે સામગ્રી અને સાધનોના ગુણધર્મો પર નોંધપાત્ર અસર કરશે.
પોસ્ટ સમય: માર્ચ-10-2023