अल्ट्रा-ड्यूरेबल बैटरियां: क्यों अगली पीढ़ी की तकनीक दशकों तक चलेगी, केवल वर्षों तक नहीं

टिकाऊ बैटरियां

जैसे-जैसे दुनिया इलेक्ट्रिफ़ाई हो रही है और नवीकरणीय ऊर्जा की ओर शिफ्ट हो रही है, अधिक ऊर्जा भंडारण की आवश्यकता बढ़ रही है। यह भागतः इलेक्ट्रिक वाहनों (EVs) की ओर बदलाव के कारण है, लेकिन नवीकरणीय उत्पादन की अनियमित प्रकृति के कारण भी।

यह आंशिक रूप से जलविद्युत या परमाणु जैसी कम-कार्बन ऊर्जा स्रोतों द्वारा पूरित किया जा सकता है, या भविष्य में भू-तापीय ऊर्जा भी हो सकती है। फिर भी, हरित ऊर्जा के समर्थक सस्ते सौर (और पवन) को हमारी ऊर्जा प्रणालियों की आधारशिला बनते देखना पसंद करेंगे।

यह मोटर चालित उपयोग के लिए अलग विशेषताओं वाली बैटरियों की मांग पैदा करता है।

EVs को बहुत ऊर्जा-घनी बैटरियों की आवश्यकता होती है जो वजन में हल्की और आयतन में छोटी हों ताकि कार के फ्रेम में फिट हो सकें। टिकाऊपन एक चिंता है, लेकिन जब तक बैटरी 10-15 साल तक काम कर सके, यह कार के अन्य घटकों की टिकाऊपन के साथ मेल खाता है।

इसके विपरीत, ऊर्जा भंडारण बैटरियों को वजन या आयतन की बहुत कम बाधा होती है। हालांकि, वे लागत से बंधी होती हैं, क्योंकि वे हरे ऊर्जा और पावर ग्रिड के उत्पादन में अतिरिक्त लागत जोड़ती हैं।

ऊर्जा भंडारण की लागत घटाने का एक तरीका लिथियम की तुलना में कम महंगे सामग्री का उपयोग करना है। कई विकल्पों पर विचार किया जा रहा है, जैसा कि हमने पहले “The Future Of Energy Storage – Utility-Scale Batteries Tech” में चर्चा की थी: सोडियम-आयन, आयरन-एयर, जिंक, समुद्री नमक, पॉलिमर, सोडियम-सल्फर, या यहाँ तक कि पिघले हुए धातु जैसी तकनीकें।

एक और प्रमुख तत्व बैटरियों की जीवनकाल लागत को कम करने में यह है कि वे कई दशकों तक चलें। निवेश को कई वर्षों में विभाजित करके, बैटरी की पूंजी लागत वार्षिक आधार पर बहुत कम हो जाती है। और यह कुछ उपयोगिता कंपनियों के लिए अधिक स्वीकार्य है, क्योंकि वे 30-50 साल की अवधि में नए पावर प्लांट्स को अमोर्टाइज़ करने के आदी हैं।

बैटरियां क्यों विफल होती हैं?

डेंड्राइट्स द्वारा मृत्यु

लगभग हमेशा के लिए चलने वाली बैटरी बनाने से पहले, हमें यह देखना होगा कि अधिकांश बैटरियां समय के साथ चार्ज क्यों खो देती हैं या काम करना बंद क्यों कर देती हैं।

एक प्रमुख कारक, विशेषकर लिथियम-आयन बैटरियों में, डेंड्राइट्स का विकास है। यह stalactite‑like संरचना बैटरी में धातु के अनुचित संचय से बनती है और समय के साथ कैथोड और एनोड के बीच की बाधा को तोड़ सकती है, जिससे शॉर्ट सर्किट और विनाशकारी आग लग सकती है।

स्रोत: Nobel Prize

इस आग जोखिम के कारण, डेंड्राइट्स उपयोगिता कंपनियों के लिए विशेष रूप से गंभीर समस्या हैं, क्योंकि एक बैटरी सेल में आग जल्दी ही पास के कई अरब डॉलर मूल्य वाले बैटरियों के पार्क में फैल सकती है। इसलिए आदर्श रूप से, एक टिकाऊ बैटरी तकनीक को इन डेंड्राइट्स के निर्माण का लगभग कोई जोखिम नहीं होना चाहिए।

यह भी उल्लेखनीय है कि जबकि डेंड्राइट्स सबसे अधिक लिथियम-आयन बैटरियों के साथ चर्चा में आते हैं, यह अधिकांश धातु एनोड और/या कैथोड वाली बैटरियों में एक सामान्य समस्या है।

चार्ज हानि

बैटरियों के विफल होने का एक और तरीका है कि वे धीरे-धीरे अपनी ऊर्जा संग्रहीत करने की क्षमता खो दें। यह आमतौर पर इलेक्ट्रोड में उपयोग किए गए कुछ धातु के धीरे-धीरे ऐसे रूप में जमा होने के कारण होता है जिसे फिर से उपयोगी रूप में नहीं बदला जा सकता।

स्रोत: EnergSoft

अन्य कारणों में यांत्रिक और थर्मल तनाव से छोटे दरारें बनना, संरचनात्मक अखंडता का खोना, अनचाहे जमा का संचय आदि शामिल हैं।

स्रोत: EnergSoft

इसलिए जितनी अधिक कोई बैटरी तकनीक इस धीमी क्षरण के प्रति संवेदनशील होगी, कुल चार्ज उतना ही अधिक घटेगा, जिससे बैटरी क्रमशः बेकार हो जाएगी। इसके अतिरिक्त, क्षयित बैटरियां चार्ज को कम अच्छी तरह रखती हैं और संग्रहीत ऊर्जा का अधिक भाग बर्बाद करती हैं, जिससे वे और भी कम लाभदायक बन जाती हैं।

इसलिए आदर्श बैटरी तकनीक को अपने घटक सामग्री के धीमे क्षरण के प्रति संवेदनशील नहीं होना चाहिए, या इसे नियमित रूप से पुनः उत्पन्न किया जा सके बिना पूरे सिस्टम को रीसायकल किए।

यदि आप यह जानना चाहते हैं कि बैटरियां कैसे क्षय करती हैं, तो आप इस 22‑मिनट के वीडियो को भी देख सकते हैं:

साइकल आयु

बैटरियों की टिकाऊपन को मापना जटिल हो सकता है। उदाहरण के लिए, अधिकांश EV बैटरी सिस्टम आमतौर पर प्रति मील आधार पर मापे जाते हैं, या यह देखा जाता है कि EV को नई बैटरी पैक की आवश्यकता से पहले कितनी दूरी तक चलाया जा सकता है।

एक अन्य मापदंड वह है कि बैटरी कितने चार्ज‑डिसचार्ज साइकल कर सकती है इससे पहले कि वह अपनी कुल चार्ज का महत्वपूर्ण हिस्सा खो दे। ऊर्जा भंडारण के लिए, 1‑3 साइकल प्रति दिन तक का नियमित चार्ज‑डिसचार्ज अपेक्षित है।

अंत में, चार्ज को कितनी देर तक रखा जा सकता है, यह भी एक महत्वपूर्ण प्रश्न है, क्योंकि अधिकांश बैटरियां हर दिन थोड़ा‑बहुत चार्ज खो देती हैं। इस बीच, हवा कई हफ्तों तक नहीं चल सकती, और सर्दियों के दिन सबसे कम सूर्य और सबसे अधिक पावर खपत वाले होते हैं, विशेषकर ठंडे जलवायु में। इसलिए सिद्धांत रूप में, एक बैटरी जो हफ्तों या महीनों तक कम हानि के साथ शक्ति प्रदान कर सके, आदर्श विकल्प होगी।

तापमान सहनशीलता

अधिकांश बैटरी तकनीक ठंड, विशेषकर जमाव बिंदु, के प्रति बहुत असहिष्णु होती है। क्योंकि बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण संभवतः पावर स्टेशन के पास बाहरी स्थान में किया जाएगा, यह सर्दियों में ठंडे जलवायु में गंभीर समस्या बन सकती है। यदि संग्रहीत ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बैटरियों को गर्म रखने में उपयोग हो जाता है, तो यह बैटरियों के संचालन की आर्थिकता को गंभीर रूप से प्रभावित कर सकता है।

अल्ट्रा-ड्यूरेबल बैटरि तकनीकें

हनीकॉम्ब बैटरियां

भले ही अंततः वैकल्पिक रसायन विज्ञान पूरी तरह नवीकरणीय‑केंद्रित पावर ग्रिड को शक्ति प्रदान करने वाले विजेता बनेंगे, बैटरी निर्माता अपनी वर्तमान तकनीक को अधिक टिकाऊ बनाने के तरीकों की भी खोज कर रहे हैं।

ऐसे एक उदाहरण है CATL की (300750.SZ) हनीकॉम्ब बैटरियां। बैटरी दिग्गज CATL, जो विश्व की आधी से अधिक बैटरियां बनाता है, इस तकनीक पर बड़ा दांव लगा रहा है। यह आंशिक रूप से 2020 के एक वैज्ञानिक पेपर “Stretchable lithium-ion battery based on new micro-honeycomb structure” में प्रस्तावित विचार पर आधारित प्रतीत होता है।

स्रोत: Phys.org

2021 के एक वैज्ञानिक पेपर से हम हनीकॉम्ब आकार के कुछ प्रमुख लाभ सीख सकते हैं, विशेषकर कम घनत्व और उच्च आउट‑ऑफ़‑प्लेन संपीड़न तथा शियर गुण (समानांतर लेकिन विपरीत दिशा में कार्य करने वाले बलों के प्रति सामग्री की प्रतिरोध)।

बैटरी की भौतिक संरचना में यह परिवर्तन सामग्री को सही स्थान पर रखता है, जिससे चार्जिंग के दौरान दरारें और संकुचन से बचा जा सके।

हालांकि यह स्पष्ट नहीं है कि CATL ने इसे कैसे किया, कुछ विधियां ज्ञात हैं; उदाहरण के लिए, कार्बन और एसिड के साथ क्रमिक थर्मल और रासायनिक उपचार से नैनो‑हनीकॉम्ब संरचना बनाई जा सकती है।

स्रोत: Chemistry Europe

स्रोत: Chemistry Europe

समग्र रूप से, हनीकॉम्ब बैटरी संरचना दरारों और डेंड्राइट्स के निर्माण को रोकती प्रतीत होती है, जिससे एक अल्ट्रा‑ड्यूरेबल बैटरी बनती है जबकि अभी भी लिथियम‑आयन और LFP (लिथियम‑फेरस‑फॉस्फेट) बैटरी तकनीकों के अच्छी तरह समझे गए सिद्धांत पर निर्भर रहती है।

संभवतः यह CATL के नए उत्पाद TENER कंटेनराइज़्ड LFP बैटरी सिस्टम के केंद्र में है, जिसने पूरी 5‑साल की संचालन के बाद क्षमता में शून्य क्षरण दिखाया है।

TENER अब CATL द्वारा उपयोगिता कंपनियों को वाणिज्यिक रूप से पेश किया जा रहा है।

स्रोत: Sustainability Environment

सॉलिड स्टेट बैटरियां

रसायन विज्ञान में संशोधन के अलावा, बैटरियों के निर्माण के तरीके को बदलकर अधिक घनी और अधिक टिकाऊ बैटरियां बनाई जा सकती हैं।

यह सॉलिड‑स्टेट बैटरियों का विचार है, जो अधिकांश बैटरी डिज़ाइनों में तरल इलेक्ट्रोलाइट को एक ठोस धातु परत से बदल देता है। सिद्धांत रूप में यह सबसे अधिक ऊर्जा‑घनी बैटरियां बना सकता है, हालांकि शायद सबसे सस्ती नहीं।

हाल तक, यह विचार बड़े पैमाने पर लागू करना कठिन रहा है, क्योंकि धातु परतों के बीच पूर्ण संपर्क आवश्यक होता है। चार्ज‑डिसचार्ज के दौरान यांत्रिक गति अक्सर दरारों का कारण बनती है।

स्रोत: Flash Battery

हालांकि, कई कंपनियों द्वारा हालिया विकास जैसे QuantumScape (QS ) , Toyota, Samsung SDI (006400.KS) या Hyundai (HYMTF) ने 2028‑2030 के लिए बैटरी फैक्ट्री और बड़े पैमाने पर उत्पादन की योजना बनाई है, जिससे यह तकनीक अब परिपक्व होती दिख रही है।

सिद्धांत रूप में, अच्छी तरह विकसित सॉलिड‑स्टेट बैटरियां EV में सभी लिथियम‑आयन, LFP और यहाँ तक कि सोडियम‑आयन बैटरियों को क्रमशः बदल सकती हैं।

उनकी अंतिम कीमत अभी देखनी बाकी है जब वे बड़े पैमाने पर निर्मित हों, ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि वे ग्रिड ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त सस्ती होंगी या नहीं। शायद विशेष अवधारणाएँ जैसे एनोड‑फ्री सोडियम सॉलिड‑स्टेट बैटरियां इस कार्य को संभाल सकती हैं, क्योंकि यह महंगे लिथियम धातु के उपयोग से बचती हैं।

(आप इस तकनीक में निवेश के अवसरों के बारे में “5 Best Solid-State Battery Stocks to Watch or Buy” में अधिक जान सकते हैं।

जिंक बैटरियां

जिंक एक बहुत सस्ता और प्रचुर मात्रा में उपलब्ध धातु है, इसलिए इसे लंबे समय से गैर‑रीचार्जेबल बैटरियों में उपयोग किया जाता रहा है। पुन: उपयोग योग्य बैटरियां भी जिंक से बनाई जा सकती हैं, विशेषकर जिंक‑आधारित जल‑आधारित बैटरियां (ZABs)।

हालांकि, यह डिज़ाइन डेंड्राइट निर्माण, पैरासिटिक हाइड्रोजन विकास प्रतिक्रिया (HER), और सतह जंग पासिवेशन जैसी समस्याओं से ग्रस्त रहा है, जिससे इसकी उपयोगिता गंभीर रूप से घटती है।

यह परिवर्तन तकनीकी विश्वविद्यालय म्यूनिख में किए गए नए शोध के कारण संभव हो रहा है¹। उन्होंने TpBD-2F नामक एक छिद्रयुक्त कार्बनिक पॉलिमर का उपयोग किया। यह सामग्री जिंक एनोड पर एक स्थिर, अल्ट्रा‑थिन और अत्यधिक व्यवस्थित फिल्म बनाती है, जिससे जिंक आयन नैनोकैनालों के माध्यम से कुशलता से प्रवाहित होते हैं जबकि पानी एनोड से दूर रहता है।

स्रोत: Advanced Energy Materials

सं assembled पूर्ण सेल (Zn‑ion कैपेसिटर) 100,000 से अधिक साइकल की अल्ट्रा‑लंबी जीवनकाल प्रदान करते हैं, जो डेंड्राइट निर्माण के लगभग पूर्ण दमन, साथ ही कोई HER और जंग नहीं होने के कारण आश्चर्यजनक टिकाऊपन दर्शाते हैं।

जिंक बैटरियों के अलावा, शोधकर्ता इस अवधारणा को अन्य धातु एनोड्स—जैसे लिथियम, सोडियम, पोटैशियम, एल्युमिनियम आदि—पर भी विस्तारित करने की संभावना देखते हैं।

TAQ‑पॉलीमर और सोडियम‑आयन बैटरियां

पॉलीमर (कार्बन) और सोडियम का उपयोग लिथियम की बजाय बैटरी में कच्चे माल की कीमत घटाने का एक शानदार तरीका हो सकता है। यह वही है जो MIT के शोधकर्ताओं ने अपने TAQ‑सोडियम‑आयन बैटरी में संयोजित किया।

प्रारंभिक परीक्षणों में, इसने 2,000 चार्ज‑डिसचार्ज साइकल बिना किसी स्पष्ट क्षरण के पूरे किए, जबकि लिथियम बैटरियों से अधिक ऊर्जा घनत्व और अल्ट्रा‑फास्ट 6‑मिनट चार्ज प्रदान किया।

यह दर्शाता है कि अंततः वह बैटरी रसायन विज्ञान जो अल्ट्रा‑ड्यूरेबल बैटरी के लिए दौड़ जीत सकता है, केवल मौजूदा तकनीकों का विस्तार नहीं बल्कि सामग्री के उपयोग पर एक मूलभूत पुनर्विचार हो सकता है, जिसमें कार्बन और सोडियम जैसे सस्ते और प्रचुर तत्व प्रमुख उम्मीदवार बनते हैं।

पिघली धातु बैटरियां

अधिकांश बैटरी अवधारणाएं इलेक्ट्रॉनों के एक ठोस धातु परमाणु के एक ऑक्सीकरण अवस्था से दूसरे ऑक्सीकरण अवस्था में स्थानांतरण पर आधारित होती हैं। इनमें, एनोड और कैथोड को शॉर्ट सर्किट से बचाने के लिए पूरी तरह अलग रखा जाना चाहिए।

जितना अधिक धातु और जितना कम तरल भाग जैसे इलेक्ट्रोलाइट, उतना बेहतर, जैसे सॉलिड‑स्टेट बैटरियों में, या अधिकांश बैटरी उद्योग की दिशा में।

धातु को व्यापक रूप से विस्तारित करने के लिए, पिघली धातु बैटरियां इसके विपरीत करती हैं: सभी तीन मुख्य घटक—एनोड, कैथोड और इलेक्ट्रोलाइट—तरल होते हैं।

वे विभिन्न तरल घनत्वों के कारण स्वाभाविक रूप से एक‑दूसरे से अलग हो जाते हैं। ठोस घटकों की अनुपस्थिति सिद्धांत रूप में बैटरी के जीवनकाल को नाटकीय रूप से बढ़ा देगी, साथ ही इसे बहुत तेज़ चार्ज‑डिसचार्ज करने और पूरी तरह रीसायकल करने की अनुमति देगी।

स्रोत: Ambri

बिल गेट्स‑समर्थित कंपनी Ambri, जो कैल्शियम और एंटिमनी बैटरी का उपयोग करती है, इस तकनीक की प्रमुख समर्थक रही है। यह 2024 में अपनी नई फैक्ट्री में 200,000 बैटरी सेल प्रति वर्ष उत्पादन करने की योजना बना रही थी।

हालांकि यह योजना पूरी नहीं हुई, क्योंकि कंपनी ने उत्पादन को स्केल‑अप करने से पहले ही धन समाप्त कर दिया। तब से यह गर्मियों 2024 में चैप्टर 11 दिवालिया से बाहर निकली, और अभी भी सह‑संस्थापक डॉ. डेविड ब्रैडवेल को CEO के रूप में नेतृत्व कर रही है।

हम अपने अनोखे, सुरक्षित और कम‑लागत वाले व्यावसायिक उत्पाद को बड़े पैमाने पर ग्राहकों को प्रदान करने के लिए उत्सुक हैं, ताकि हमारे बैटरियों की मजबूत ग्राहक मांग को पूरा किया जा सके और एक स्वच्छ ऊर्जा भविष्य को साकार किया जा सके।

जैसे ही हम इस नई शुरुआत को मजबूत बैलेंस शीट और नई पूंजी के साथ आगे बढ़ाते हैं, हम Ambri को दीर्घ‑कालिक ऊर्जा भंडारण बाजार में प्रमुख भूमिका निभाने के लिए तैयार कर रहे हैं, जिससे हमारे सभी हितधारकों को लाभ हो।

डेविड ब्रैडवेल

इसलिए Ambri अभी भी जीवित है, और यह पिघली बैटरियों पर काम करने वाली एकमात्र कंपनी नहीं है। जापानी NGK इंसुलेटर (NGKIF) भी सोडियम‑सल्फर पिघली नमक बैटरी पर काम कर रहा है, और कंपनी Horien सोडियम‑निकेल‑क्लोराइड बैटरी पर काम कर रही है।

https&#58//www.youtube.com/watch?v=TDZh7IZs0-k

दोनों कंपनी के उत्पाद पहले ही व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं और 20 से अधिक वर्षों की आयु के लिए रेटेड हैं।

हीट / थर्मल बैटरियां

बैटरी की परिभाषा को इलेक्ट्रिक ऊर्जा भंडारण से विस्तारित करके केवल किसी भी ऊर्जा भंडारण के रूप में परिभाषित करने पर, हीट बैटरियां हरे ऊर्जा को इलेक्ट्रो‑रासायनिक ऊर्जा के बजाय गर्मी के रूप में संग्रहीत करती हैं।

• पर्याप्त इन्सुलेशन के साथ कई महीनों तक गर्मी को बनाए रखना पूरी तरह संभव है, जबकि रासायनिक बैटरियां हमेशा प्रतिदिन अधिक ऊर्जा रिसाव करती हैं।
• गर्मी को धारण करने वाले अधिकांश पदार्थ सैकड़ों हज़ार साइकल बिना महत्वपूर्ण क्षरण के सहन कर सकते हैं।
• उपयोग की जाने वाली सामग्री सस्ती और प्रचुर मात्रा में उपलब्ध हैं, जैसे रेत या शुद्ध कार्बन।

सस्ती सामग्री, दशकों में लगभग शून्य क्षरण, और कई महीनों की ऊर्जा धारण को मिलाकर हीट बैटरियां एक अच्छा विकल्प बनती हैं।

यह मुख्यतः निजी कंपनियों द्वारा खोजी जा रही है, विशेषकर फ़िनिश कंपनी Polar Night Energy, जो गर्मियों में अतिरिक्त ऊर्जा को सर्दियों में संग्रहीत करती है, केवल कम‑ग्रेड रेत और फ्रेम व पाइपिंग के लिए थोड़ा धातु उपयोग करके।

स्रोत: Polar Night Energy

एक समान हीट बैटरी Rondo Energy द्वारा कल्पना की गई है, जिसमें सिरेमिक ईंटें हैं जिन्हें 1500°C तक गरम किया जा सकता है, और इस गर्मी का उपयोग सीमेंट या स्टील उत्पादन जैसे औद्योगिक प्रक्रियाओं में किया जाता है।

स्रोत: Rondo Energy

समग्र रूप से, यह भारी उद्योग और सर्दियों में अपार्टमेंट हीटिंग जैसे क्षेत्रों को डिकार्बोनाइज़ करने के लिए एक शानदार विकल्प हो सकता है, जहाँ अभी भी बहुत अधिक जीवाश्म ईंधन का उपयोग होता है। विशेषकर क्योंकि यह डिज़ाइन गर्मियों की धूप से सर्दियों की बादल वाली अवधि तक ऊर्जा संग्रहीत करने में मदद कर सकता है।

संग्रहीत गर्मी को थर्मोफोटोवोल्टाइक सेल्स के माध्यम से फिर से बिजली में बदला भी जा सकता है, जैसा कि मिशिगन विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने 44% दक्षता के रिकॉर्ड के साथ सेल विकसित किए²।

स्रोत: Design Boom

निष्कर्ष

इलेक्ट्रिक ग्रिड और घरों के लिए बैटरी सिस्टम संभवतः वर्तमान लिथियम‑आयन तकनीक पर कम निर्भर और सस्ती तथा अधिक टिकाऊ तकनीकों पर अधिक निर्भर होंगे, भले ही वे ऊर्जा‑घनी कम हों। अभी के लिए, बड़े पैमाने पर व्यावसायीकरण के लिए तैयार तकनीकें उन्नत हनीकॉम्ब‑संरचना LFP और सोडियम‑आयन बैटरियां हैं।

दीर्घकाल में, अधिक विदेशी समाधान मिश्रण में जोड़े जाने की संभावना है, जैसे पिघली धातु, जिंक, पॉलीमर या हीट बैटरियां। अंततः, टिकाऊपन, सामग्री की लागत और निर्माण की लागत यह निर्धारित करेंगे कि कौन सी तकनीक अल्ट्रा‑ड्यूरेबल ऊर्जा भंडारण की “अंतिम रूप” बनती है।

यदि सॉलिड‑स्टेट बैटरियां पूरी ऊर्जा भंडारण बाजार को अधिग्रहित करने के लिए पर्याप्त सस्ती नहीं साबित होतीं, तो यह एक स्पष्ट संभावना है।

अल्ट्रा-ड्यूरेबल बैटरी कंपनी

QuantumScape

2010 में स्थापित, कैलिफ़ोर्निया स्थित QuantumScape सॉलिड‑स्टेट बैटरी क्षेत्र में एक प्रमुख स्टार्ट‑अप रहा है, जो शुरुआती चरण में इस क्षेत्र में प्रवेश करने और बड़े बैटरी निर्माताओं जैसे CATL (300750.SZ), Samsung या LG Energy Solution (373220.KS) से स्वतंत्र रहने के कारण उल्लेखनीय है।

स्रोत: QuantumScape

QuantumScape बैटरियों की एक अनोखी विशेषता, जो उस समय क्रांतिकारी मानी गई थी, यह है कि यह एनोड‑फ्री डिज़ाइन का उपयोग करती है। यह लगभग 15‑मिनट फास्ट चार्ज (10‑80% 45 ºC पर) की अनुमति देती है और सेपरेटर गैर‑ज्वलनशील और गैर‑दहनशील है।

स्रोत: QuantumScape

यह भी QuantumScape बैटरियों को ऊर्जा घनत्व और चार्जिंग गति के मामले में अपनी ही लीग में रखता है, जिससे वे Tesla (TSLA ) (अपने स्वयं के डिज़ाइन और CATL‑निर्मित बैटरियों दोनों) जैसे नेताओं को भारी रूप से पीछे छोड़ते हैं।

स्रोत: QuantumScape

हालांकि, इन उल्लेखनीय प्रदर्शन को नियमित रूप से उत्पादन को स्केल‑अप करने में संघर्ष ने बाधित किया है। इसने कंपनी को अपनी नकदी को जलाने के लिए मजबूर किया, जिससे पहले के निवेशकों का डायल्यूशन और शेयर कीमतों में गिरावट आई।

यह 2024 में PowerCo के साथ समझौते के बाद बदल रहा है, जो Volkswagen Group की बैटरी डिवीजन है, और QuantumScape बैटरियों के डिज़ाइन और बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए लाइसेंसिंग समझौता है।

गैर‑विशिष्ट लाइसेंसिंग समझौते के तहत, PowerCo प्रति वर्ष 40 गिगावॉट‑घंटे इलेक्ट्रिक वाहन बैटरियों का उत्पादन कर सकता है, और इसे 80 GWh तक बढ़ाने का विकल्प है।

https&#58//www.youtube.com/watch?v=2mEqI53PS-A

QuantumScape उत्पादन के अचानक स्केल‑अप का संबंध Cobra, कंपनी का अगली पीढ़ी का सॉलिड‑स्टेट बैटरी सेपरेटर उपकरण से है, जो सिरेमिक निर्माण में एक ब्रेकथ्रू है।

समग्र रूप से, Cobra को 2025 में उत्पादन में एकीकृत किया जाना चाहिए, और QuantumScape बैटरियों का उपयोग करने वाला पहला पूर्ण EV 2026 में निर्मित होने की उम्मीद है।

स्रोत: QuantumScape

यह कंपनी के लिए एक मोड़ बिंदु हो सकता है, जो स्थापना के 16 वर्ष बाद एक आशाजनक स्टार्ट‑अप से दुनिया की सबसे बड़ी ऑटोमोबाइल कंपनियों में से एक के साथ साझेदारी से बढ़ती आय उत्पन्न करने वाले उद्यम में बदल रहा है।

इस बीच, निवेशकों को अभी भी शेयर कीमत में कुछ अस्थिरता की उम्मीद रखनी चाहिए, लेकिन उत्पाद विकास के टनल के अंत में एक रोशनी है।

क्वांटमस्केप पर नवीनतम

अध्ययन संदर्भ:

^{1. Da Lei, et al, (2024) जिंक एनोड्स के फ़्लोरोनेटेड कोवैलेंट ऑर्गेनिक फ्रेमवर्क थिन फ़िल्म्स पर आधारित आयन‑परिवहन गतिज विज्ञान और इंटरफ़ेस स्थिरता संवर्द्धन। Advanced Energy Materials. 13 अक्टूबर 2024}

^{2. Bosun Roy‑Layinde, et al. (2024) उच्च‑दक्षता एयर‑ब्रिज थर्मोफोटोवोल्टाइक सेल्स। Joule. खंड 8, अंक 7, पृष्ठ 2135‑2145। 17 जुलाई, 2024.}