ऊर्जा
अल्ट्रा-ड्यूरेबल बैटरीज: क्यों अगली-पीढ़ी की तकनीक दशकों तक चलेगी, न कि सिर्फ सालों तक
बैटरीज बनाई गई हैं जो लंबे समय तक चलें
दुनिया इलेक्ट्रिक हो रही है और अक्षय ऊर्जा में स्विच कर रही है, ऊर्जा भंडारण की आवश्यकता बढ़ रही है। यह आंशिक रूप से इलेक्ट्रिक वाहनों में स्विच करने के कारण है, लेकिन अक्षय उत्पादन की अंतर्मुखी प्रकृति के कारण भी।
यह आंशिक रूप से अन्य कम-कार्बन ऊर्जा स्रोतों द्वारा मुआवजा दिया जा सकता है, जैसे कि हाइड्रोपावर या परमाणु, या शायद भू-तापीय ऊर्जा भविष्य में। फिर भी, हरित ऊर्जा के समर्थक कम लागत वाली सौर (और पवन) ऊर्जा को हमारी ऊर्जा प्रणालियों के आधार के रूप में देखना पसंद करेंगे।
यह बैटरियों की मांग पैदा करता है जिनकी विशेषताएं गतिशीलता के लिए भिन्न हैं।
इलेक्ट्रिक वाहनों को बहुत ऊर्जा-घनत्व वाली बैटरियों की आवश्यकता होती है जो वजन में हल्की और एक कार के फ्रेम में ले जाने के लिए पर्याप्त छोटी होती हैं। टिकाऊपन एक चिंता का विषय है, लेकिन जब तक बैटरी 10-15 साल तक काम कर सकती है, यह संभवतः कार के अन्य घटकों की टिकाऊपन के साथ संरेखित है।
इसके विपरीत, ऊर्जा भंडारण बैटरियां वजन या आयतन द्वारा बहुत कम प्रतिबंधित होती हैं। हालांकि, वे निश्चित रूप से लागत से प्रतिबंधित होती हैं, क्योंकि वे मूल रूप से हरित ऊर्जा और बिजली ग्रिड के उत्पादन के लिए एक अतिरिक्त लागत हैं।
ऊर्जा भंडारण की लागत को कम करने का एक तरीका लिथियम की तुलना में बैटरी बनाने के लिए कम महंगी सामग्री का उपयोग करना है। कई विकल्पों पर विचार किया जा रहा है, जैसा कि हम पहले ” यूटिलिटी-स्केल बैटरीज टेक ” में चर्चा की थी: सोडियम-आयन, लोहा-हवा, जस्ता, समुद्री नमक, पॉलिमर, सोडियम-गंधक, या यहां तक कि पिघले हुए धातु जैसी प्रौद्योगिकियों का उपयोग करने वाली बैटरियां।
बैटरी प्रणाली की लifetime लागत को कम करने में एक अन्य महत्वपूर्ण तत्व यह है कि इसे कई दशकों तक चलने देना। निवेश को कई वर्षों में समायोजित करके, यह बैटरी की पूंजी लागत को वार्षिक आधार पर बहुत कम लाता है। और यह कुछ ऐसा है जिसके साथ उपयोगिता कंपनियां अधिक सहज होने की संभावना है, क्योंकि वे 30-50 साल की समय सीमा में नए बिजली संयंत्रों को समायोजित करने के लिए उपयोग किए जाते हैं।
बैटरियां क्यों विफल होती हैं?
डेंड्राइट्स द्वारा मृत्यु
एक बैटरी बनाने से पहले जो लगभग हमेशा के लिए चलती है, हमें यह देखने की जरूरत है कि अधिकांश बैटरियां समय के साथ चार्ज क्यों खो देती हैं या काम करना बंद कर देती हैं।
एक प्रमुख कारक, विशेष रूप से लिथियम-आयन बैटरियों में, डेंड्राइट्स की वृद्धि है। यह स्टैलेक्टाइट जैसी संरचना बैटरी में धातु के असामान्य संचय से बढ़ती है और समय के साथ, कैथोड और एनोड के बीच बाधा को तोड़ सकती है, संभावित रूप से एक शॉर्टकट और विनाशकारी आग का कारण बन सकती है।
स्रोत: नोबेल पुरस्कार
चूंकि यह आग का खतरा है, डेंड्राइट्स उपयोगिता कंपनियों के लिए एक गंभीर मुद्दा हैं, क्योंकि एक बैटरी सेल में आग जल्दी से पूरे अरबों डॉलर के बैटरी पार्क में फैल सकती है। इसलिए, एक बैटरी प्रौद्योगिकी जो चलने के लिए बनाई गई है, उसमें डेंड्राइट्स के गठन का लगभग कोई जोखिम नहीं होना चाहिए।
यह भी ध्यान देने योग्य है कि जबकि डेंड्राइट्स लिथियम-आयन बैटरियों के साथ सबसे अधिक चर्चा की जाती है, यह अधिकांश बैटरियों के लिए एक सामान्य समस्या है जो धातु के एनोड और/या कैथोड का उपयोग करती हैं।
चार्ज हानि
बैटरियां विफल होने का एक और तरीका है कि वे धीरे-धीरे अपनी ऊर्जा भंडारण क्षमता खो देती हैं। यह आमतौर पर इलेक्ट्रोड में उपयोग किए जाने वाले कुछ धातु के धीरे-धीरे एक ऐसे रूप में जमा होने के परिणामस्वरूप होता है जिसे फिर से कुछ उपयोगी में परिवर्तित नहीं किया जा सकता है।
स्रोत: energsoft
अन्य कारण यांत्रिक और तापमान तनाव से छोटे दरारें हो सकती हैं, संरचनात्मक अखंडता की हानि, अवांछित जमा का संचय, आदि।
स्रोत: energsoft
इसलिए, जितना अधिक एक बैटरी प्रौद्योगिकी अपने संविधान के धीमे क्षय के लिए अतिसंवेदनशील है, उतना ही अधिक कुल चार्ज गिरता है, धीरे-धीरे बैटरी को बेकार कर देता है। इसके अलावा, क्षयित बैटरियां चार्ज को कम अच्छी तरह से रखती हैं और संग्रहीत ऊर्जा को अधिक बर्बाद करती हैं, जिससे वे और भी अलाभकारी हो जाती हैं।
इसलिए, आदर्श बैटरी प्रौद्योगिकी अपने संविधान की धीमी क्षय के लिए प्रवण नहीं होनी चाहिए, या बिना पूरे सिस्टम को रीसायकल करने की आवश्यकता के बिना नियमित रूप से एक प्राइम स्थिति में पुनर्जीवित की जा सके।
यदि आप बैटरियों के क्षय के विवरण सीखना चाहते हैं, तो आप 22 मिनट लंबा यह वीडियो भी देख सकते हैं:
चार्ज-डिस्चार्ज चक्र जीवनकाल
बैटरी की टिकाऊपन को मापना एक जटिल बात हो सकती है। उदाहरण के लिए, अधिकांश इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी प्रणालियों को आमतौर पर प्रति मील के आधार पर मापा जाता है, या इलेक्ट्रिक वाहनों को एक नई बैटरी पैक की आवश्यकता होने से पहले कितनी दूरी तय की जा सकती है।
इसे मापने का एक और तरीका यह है कि चार्ज-डिस्चार्ज चक्रों की संख्या जिसे बैटरी अपने कुल चार्ज का एक महत्वपूर्ण हिस्सा खोने से पहले किया जा सकता है। ऊर्जा भंडारण के लिए, प्रतिदिन 1-3 बार चार्ज-डिस्चार्ज का एक नियमित चक्र अपेक्षित है।
अंत में, यह जानना भी महत्वपूर्ण है कि एक चार्ज कितनी देर तक रखा जा सकता है, क्योंकि अधिकांश बैटरियां प्रतिदिन अपने चार्ज का थोड़ा सा खो देंगी। इसके बीच, हवा हफ्तों तक चलने में सक्षम हो सकती है, और सर्दियों के दिन सबसे कम सूरज और सबसे अधिक बिजली की खपत वाले होते हैं, विशेष रूप से ठंडे जलवायु में। इसलिए, सिद्धांत रूप में, एक बैटरी जो बिना बहुत अधिक नुकसान के सप्ताह या даже महीनों तक बिजली ले जा सकती है, आदर्श विकल्प होगी।
तापमान सहनशीलता
अधिकांश बैटरी प्रौद्योगिकी ठंड के प्रति अधिक से अधिक असहिष्णु हो सकती है, विशेष रूप से जमने वाले तापमान। चूंकि बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण संभवतः एक बिजली स्टेशन के पास आउटडोर स्थान पर किया जाएगा, यह ठंडे जलवायु में सर्दियों के दौरान एक गंभीर मुद्दा हो सकता है। यदि संग्रहीत ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बैटरियों को गर्म रखने के लिए उपयोग किया जाता है, तो यह इन बैटरियों के संचालन की अर्थव्यवस्था पर गंभीर रूप से प्रभाव डाल सकता है।
अल्ट्रा-ड्यूरेबल बैटरी तकनीक
शहद के छत्ते बैटरी
यहां तक कि अगर, अंततः, वैकल्पिक रसायन शास्त्र एक पूरी तरह से अक्षय-केंद्रित बिजली ग्रिड को शक्ति देने के लिए जीतने वाले हैं, बैटरी निर्माता अपनी वर्तमान प्रौद्योगिकी को और अधिक टिकाऊ बनाने के तरीकों पर भी नजर गड़ाए हुए हैं।
एक ऐसा उदाहरण है कैटीएल की शहद के छत्ते बैटरी। बैटरी दिग्गज कैटीएल, जो दुनिया की आधी से अधिक बैटरियों का उत्पादन करता है, इस प्रौद्योगिकी पर बड़ा दांव लगा रहा है। यह आंशिक रूप से 2020 में प्रस्तावित एक विचार पर आधारित लगता है जिसे ” माइक्रो-शहद के छत्ते संरचना पर आधारित स्ट्रेचेबल लिथियम-आयन बैटरी ” शीर्षक वाले एक वैज्ञानिक पत्र में।
स्रोत: phys.org
2021 के एक वैज्ञानिक पत्र से, हम शहद के छत्ते के आकार के कुछ प्रमुख लाभों के बारे में जान सकते हैं, विशेष रूप से कम घनत्व और उच्च बाहरी-समतल संपीड़न और शीर्ष गुण (सामग्री को समानांतर लेकिन विपरीत दिशा में अभिनय करने वाले बलों का प्रतिरोध)।
यह बैटरी की भौतिक कॉन्फ़िगरेशन में परिवर्तन सामग्री को सही स्थान पर रखता है, जिससे चार्जिंग के दौरान दरारें और संकुचन से बचा जा सकता है।
हालांकि यह स्पष्ट नहीं है कि कैटीएल ने ऐसा कैसे किया, कुछ तरीके ज्ञात हैं; उदाहरण के लिए, कार्बन और एसिड के साथ बार-बार तापमान और रासायनिक उपचार नैनो-शहद के छत्ते संरचना बना सकते हैं।
स्रोत: chemistry europe
स्रोत: chemistry europe
कुल मिलाकर, शहद के छत्ते बैटरी संरचना को लगता है कि यह दरारें और डेंड्राइट्स के गठन से बचती है, एक अल्ट्रा-ड्यूरेबल बैटरी बनाती है जबकि फिर भी लिथियम-आयन और एलएफपी (लिथियम-फेरम-फॉस्फेट) बैटरी प्रौद्योगिकियों के अच्छी तरह से समझे गए सिद्धांतों पर निर्भर करती है।
यह कैटीएल के नए उत्पाद, टेनर कंटेनराइज्ड एलएफपी बैटरी सिस्टम के मुख्य भाग में होने की संभावना है, जिसने 5 साल के संचालन के बाद क्षमता में शून्य गिरावट का प्रदर्शन किया है।
टेनर अब कैटीएल द्वारा उपयोगिता कंपनियों को व्यावसायिक रूप से शुरू किया जा रहा है।
स्रोत: सस्टेनेबिलिटी एनवायरनमेंट
सॉलिड-स्टेट बैटरी
बैटरियों को और अधिक घना और अधिक टिकाऊ बनाने के लिए बैटरियों का निर्माण करने का तरीका बदला जा सकता है।
यह सॉलिड-स्टेट बैटरी के पीछे का विचार है, जो अधिकांश बैटरी डिज़ाइनों में तरल इलेक्ट्रोलाइट को एक ठोस धातु परत से बदल देता है। यह सिद्धांत रूप में सबसे अधिक ऊर्जा वाली बैटरी बनाने का होना चाहिए, हालांकि शायद सबसे सस्ती नहीं।
हाल तक तक, यह एक कठिन से लागू करने वाला विचार था क्योंकि यह धातु की परतों के बीच एक सही संपर्क की आवश्यकता है।
हालांकि, कई कंपनियों द्वारा हाल का विकास जैसे क्वांटमस्केप (QS ), टोयोटा (TM ), सैमसंग एसडीआई (006400.KS) या हुंडई (HYMTF) 2028-2030 के लिए बैटरी फैक्ट्री और बड़े पैमाने पर उत्पादन की घोषणा करते हुए, यह दर्शाता है कि प्रौद्योगिकी अब परिपक्व हो रही है।
सिद्धांत रूप में, अच्छी तरह से विकसित सॉलिड-स्टेट बैटरी इलेक्ट्रिक वाहनों में लिथियम-आयन, एलएफपी और यहां तक कि सोडियम-आयन बैटरी को प्रगतिशील रूप से बदल सकती हैं।
उनकी अंतिम कीमत अभी भी देखी जानी बाकी है जब बड़े पैमाने पर उत्पादित की जाएगी तो यह निर्धारित करने के लिए कि क्या वे ग्रिड ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त सस्ते होंगे। शायद विशेष अवधारणाएं जैसे कि एनोड-मुक्त सोडियम सॉलिड-स्टेट बैटरी इस कार्य को संभव बना सकती हैं, क्योंकि यह महंगे लिथियम धातु का उपयोग करने से बचेगी।
(आप ” 5 सर्वश्रेष्ठ सॉलिड-स्टेट बैटरी स्टॉक्स टू वॉच या बाय ” में इस प्रौद्योगिकी में निवेश के अवसरों के बारे में और जान सकते हैं।)
जस्ता बैटरी
जस्ता एक बहुत ही सस्ती और प्रचुर मात्रा में धातु होने के कारण, इसे लंबे समय से नॉन-रिचार्जेबल बैटरी में उपयोग किया जाता है। रिचार्जेबल बैटरी भी जस्ता के साथ बनाई जा सकती हैं, विशेष रूप से जस्ता-आधारित जलीय बैटरी (जैब)।
यह एक डिज़ाइन है जो डेंड्राइट गठन, परजीवी हाइड्रोजन विकास प्रतिक्रिया (HER), और सतह जंग पासिवेशन से पीड़ित है, जो इसकी उपयोगिता को काफी कम कर देता है।
यह तकनीकी विश्वविद्यालय म्यूनिख1 में किए गए नए शोध के कारण बदल रहा है। उन्होंने एक छिद्रपूर्ण कार्बनिक पॉलिमर टीपीबीडी-2एफ का उपयोग किया। यह सामग्री जस्ता एनोड पर एक स्थिर, अल्ट्रा-पतली और उच्च संगठित फिल्म बनाती है, जिससे जस्ता आयनों को नैनो-चैनलों के माध्यम से कुशलता से प्रवाहित करने की अनुमति मिलती है जबकि पानी को एनोड से दूर रखती है।
स्रोत: एडवांस्ड एनर्जी मैटेरियल्स
एकत्रित पूर्ण सेल (जस्ता-आयन कैपेसिटर) 100,000 से अधिक चक्रों का एक अल्ट्रा-लंबा चक्र जीवन प्रदान करते हैं, जो डेंड्राइट गठन के लगभग पूर्ण दमन के कारण, साथ ही कोई एचईआर और जंग के कारण एक आश्चर्यजनक टिकाऊपन है।
इसके अलावा जस्ता बैटरी के, शोधकर्ता सोचते हैं कि यह अवधारणा अन्य धातु के एनोड के लिए विस्तारित की जा सकती है: लिथियम, सोडियम, पोटेशियम, एल्युमिनियम, आदि।
टीएक्यू-पॉलिमर और सोडियम-आयन बैटरी
पॉलिमर (कार्बन) और लिथियम के बजाय सोडियम एक बैटरी में जाने वाली कच्ची सामग्री की लागत को कम करने का एक शानदार तरीका है। यह वही है जो एमआईटी के शोधकर्ताओं ने अपनी टीएक्यू-सोडियम-आयन बैटरी में किया।
प्रारंभिक परीक्षणों में, यह 2,000 चार्ज-डिस्चार्ज चक्रों के बिना कोई दिखाई देने वाला क्षय किए बिना प्रबंधित किया, जबकि लिथियम बैटरी की तुलना में उच्च ऊर्जा घनत्व के साथ प्रदर्शन किया और अल्ट्रा-फास्ट 6-मिनट चार्ज किया।
यह दर्शाता है कि, अंततः, बैटरी रसायन शास्त्र जो अल्ट्रा-ड्यूरेबल बैटरी की दौड़ जीतने की संभावना है, यह नहीं हो सकता है कि बस और अधिक वही है, लेकिन एक बैटरी में उपयोग की जाने वाली सामग्रियों की एक कट्टर पुनर्विचार, दोनों सस्ते और प्रचुर मात्रा में तत्वों जैसे कार्बन और सोडियम के साथ अच्छे उम्मीदवार हैं।
पिघले हुए धातु बैटरी
अधिकांश बैटरी अवधारणाएं एक ठोस धातु परमाणुओं के एक ऑक्सीकरण अवस्था से दूसरे ऑक्सीकरण अवस्था में इलेक्ट्रॉनों के स्थानांतरण पर आधारित होती हैं। इनमें, एनोड और कैथोड को शॉर्टकट से बचने के लिए बिल्कुल अलग रखा जाना चाहिए।
बैटरी उद्योग के अधिकांश हिस्से ठोस और तरल भागों जैसे इलेक्ट्रोलाइट्स की तुलना में अधिक धातु की ओर बढ़ रहे हैं, जैसे कि सॉलिड-स्टेट बैटरी में।
पिघले हुए धातु बैटरी इसके विपरीत कर रहे हैं: तीन मुख्य घटक, एनोड, कैथोड और इलेक्ट्रोलाइट, सभी तरल हैं।
वे अपने अलग-अलग तरल घनत्व के कारण स्वतंत्र रूप से एक दूसरे से अलग हो जाते हैं। यह तथ्य कि कोई ठोस घटक नहीं है, सिद्धांत रूप में, बैटरी के जीवनकाल को नाटकीय रूप से बढ़ाना चाहिए, साथ ही साथ इसे बहुत तेजी से चार्ज और डिस्चार्ज करने और पूरी तरह से रीसायकल करने की अनुमति देनी चाहिए।
स्रोत: अम्ब्री
बिल गेट्स समर्थित कंपनी अम्ब्री ने कैल्शियम और एंटिमनी बैटरी के साथ इस प्रौद्योगिकी का समर्थन किया है। यह 2024 तक अपने नए कारखाने में प्रति वर्ष 200,000 बैटरी सेल का उत्पादन करने की योजना बना रहा था।
हालांकि, यह नहीं हो पाया, क्योंकि कंपनी ने उत्पादन को बढ़ाने से पहले ही पैसे की कमी हो गई। यह तब से ग्रीष्म 2024 में अध्याय 11 दिवालियापन से उभरा, और अभी भी इसके सह-संस्थापक डॉ. डेविड ब्रैडवेल द्वारा इसका नेतृत्व किया जाएगा।
हम अपने ग्राहकों को पैमाने पर अपनी अनोखी, सुरक्षित और कम लागत वाली व्यावसायिक उत्पाद प्रदान करने की प्रतीक्षा कर रहे हैं, ऊर्जा भंडारण बैटरी प्रणालियों की मांग को पूरा करने के लिए, और एक स्वच्छ ऊर्जा भविष्य के लिए।
जैसा कि हम एक मजबूत बैलेंस शीट और नए पूंजी के साथ ताज़ा शुरुआत पर निकलते हैं, हम लंबी अवधि के ऊर्जा भंडारण बाजार में अपने हितधारकों के लिए अम्ब्री को एक प्रमुख भूमिका निभाने के लिए स्थिति में लाने पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं।
डेविड ब्रैडवेल
तो अम्ब्री अभी तक मृत नहीं है, और यह एकमात्र कंपनी नहीं है जो पिघले हुए बैटरी पर काम कर रही है। जापानी एनजीके इन्सुलेटर (NGKIF) भी सोडियम-सल्फर मोल्टन सॉल्ट बैटरी पर काम कर रहा है, और होरियन कंपनी सोडियम-निकल-क्लोराइड बैटरी पर काम कर रही है।
दोनों कंपनियों के उत्पाद पहले से ही व्यावसायिक हैं और 20+ वर्षों के जीवनकाल के लिए रेट किए गए हैं।
ताप / थर्मल बैटरी
बैटरी की परिभाषा को विद्युत ऊर्जा भंडारण से लेकर किसी भी ऊर्जा भंडारण तक बढ़ाना, ताप बैटरी हरित शक्ति को विद्युत रासायनिक ऊर्जा के बजाय गर्मी के रूप में संग्रहीत करती हैं।
यह कई महत्वपूर्ण लाभ ला सकता है “सामान्य” बैटरी की तुलना में:
- महीनों तक गर्मी को बनाए रखना पर्याप्त इन्सुलेशन के साथ संभव है, जबकि रासायनिक बैटरी हमेशा प्रति दिन अधिक शक्ति लीक करेंगी।
- ज्यादातर सामग्री जो गर्मी को पकड़ती है उसे सैकड़ों हजारों बार चक्रित किया जा सकता है बिना किसी महत्वपूर्ण क्षय के।
- इस्तेमाल की जाने वाली सामग्री सस्ती और प्रचुर मात्रा में है, जैसे कि रेत या शुद्ध कार्बन।
सामग्री की कम लागत, लगभग शून्य क्षय दशकों तक, और ऊर्जा भंडारण के लिए एक अच्छा उम्मीदवार बनाते हैं।
यह मुख्य रूप से निजी कंपनियां हैं जो इस विचार का अन्वेषण कर रही हैं, विशेष रूप से फिनिश कंपनी पोलर नाइट एनर्जी, जो गर्मियों से सर्दियों में अधिक ऊर्जा को संग्रहीत करती है, केवल कम ग्रेड रेत और फ्रेम और पाइपिंग के लिए थोड़ा धातु का उपयोग करती है।
स्रोत: पोलर नाइट एनर्जी
एक समान गर्मी बैटरी रोंडो एनर्जी द्वारा कल्पना की गई है, जो 1500C तक गर्म की जा सकने वाली मिट्टी के ईंटों का उपयोग करती है, जो सीमेंट या इस्पात जैसी औद्योगिक प्रक्रियाओं के लिए गर्मी का उपयोग करती है।
स्रोत: रोंडो एनर्जी
कुल मिलाकर, यह जीवाश्म ईंधन का सेवन करने वाले क्षेत्रों को डीकार्बोनाइज करने के लिए एक अच्छा विकल्प हो सकता है, जैसे कि भारी उद्योग और सर्दियों में अपार्टमेंट को गर्म करना। विशेष रूप से डिजाइन गर्मियों से सर्दियों तक ऊर्जा संग्रहीत करने में मदद कर सकता है।
संग्रहीत गर्मी को थर्मोफोटोवोल्टिक सेल के माध्यम से फिर से बिजली में परिवर्तित किया जा सकता है, मिशिगन विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने 44% की रिकॉर्ड दक्षता के साथ सेल विकसित की है।
स्रोत: डिज़ाइन बूम
निष्कर्ष
ग्रिड और घरों के लिए बैटरी प्रणाली वर्तमान लिथियम-आयन प्रौद्योगिकी पर कम निर्भर होने की संभावना है और सस्ती और अधिक टिकाऊ प्रौद्योगिकियों पर अधिक निर्भर होने की, भले ही वे कम ऊर्जा-घनत्व वाले हों।
अभी के लिए, जो बड़े पैमाने पर व्यावसायीकरण के लिए तैयार हैं, वे उन्नत शहद के छत्ते संरचना वाले एलएफपी और सोडियम-आयन बैटरी हैं।
लंबी अवधि में, अधिक असामान्य समाधान जोड़े जाने की संभावना है, जैसे कि पिघले हुए धातु, जस्ता, पॉलिमर, या गर्मी बैटरी।
अंततः, टिकाऊपन, सामग्री की लागत, और निर्माण की लागत यह निर्धारित करने वाले कारक होंगे कि कौन सा “अंतिम रूप” अल्ट्रा-ड्यूरेबल ऊर्जा भंडारण के रूप में समाप्त हो जाएगा।
यह तब है जब तक कि सॉलिड-स्टेट बैटरी ग्रिड ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त सस्ती नहीं हो जाती, जो एक संभावना है।
अल्ट्रा-ड्यूरेबल बैटरी कंपनी
क्वांटमस्केप
(QS )
कैलिफोर्निया की क्वांटमस्केप ने 2010 में अपनी स्थापना के बाद से सॉलिड-स्टेट बैटरी स्थान में एक प्रमुख स्टार्टअप रहा है, यह अपने क्षेत्र में जल्दी प्रवेश करने और बड़े बैटरी निर्माताओं द्वारा इसका पीछा किए जाने के कारण उल्लेखनीय है, जो सॉलिड-स्टेट प्रौद्योगिकी का भी पीछा कर रहे हैं, जैसे कि कैटीएल (300750.SZ), सैमसंग, या एलजी एनर्जी सॉल्यूशन (373220.KS).
स्रोत: क्वांटमस्केप
क्वांटमस्केप बैटरियों की एक अनोखी विशेषता है कि यह एक एनोड-मुक्त डिज़ाइन का उपयोग करता है। यह ~15 मिनट की तेजी से चार्ज (10-80% 45 डिग्री सेल्सियस पर) और गैर-ज्वलनशील और गैर-ज्वलनशील सेपरेटर की अनुमति देता है।
स्रोत: क्वांटमस्केप
यह क्वांटमस्केप बैटरियों को नेताओं जैसे टेस्ला (दोनों अपने डिज़ाइन और कैटीएल द्वारा निर्मित) की तुलना में ऊर्जा घनत्व और चार्जिंग गति दोनों में एक लीग में रखता है।
स्रोत: क्वांटमस्केप
हालांकि, ये उल्लेखनीय प्रदर्शन बार-बार उत्पादन को बढ़ाने के लिए संघर्ष से बाधित रहे हैं। यह कंपनी को अपने नकदी भंडार को जलाने के लिए मजबूर किया, जिससे पिछले निवेशकों का पतला होना और शेयर की कीमतों में गिरावट आई।
यह तब से बदलने की संभावना है जब से 2024 में पावरको के साथ समझौता, वोल्क्सवैगन समूह की बैटरी प्रभाग, क्वांटमस्केप बैटरी के डिज़ाइन और बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए एक लाइसेंसिंग सौदे के लिए।
गैर-विशेष लाइसेंसिंग सौदे के तहत, पावरको इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए प्रति वर्ष 40 गीगावाट-घंटे तक बैटरी का उत्पादन कर सकता है, 80 जीएच के विस्तार के विकल्प के साथ।
क्वांटमस्केप के उत्पादन को अचानक से बढ़ाने की संभावना कंपनी की अगली पीढ़ी के सॉलिड-स्टेट बैटरी सेपरेटर उपकरण, कोब्रा से जुड़ी हुई है।
कुल मिलाकर, कोब्रा को 2025 में उत्पादन में एकीकृत किया जाना चाहिए, और पहली पूरी इलेक्ट्रिक वाहन 2026 में क्वांटमस्केप बैटरी का उपयोग करके उत्पादित की जानी चाहिए।
स्रोत: क्वांटमस्केप
यह कंपनी के लिए एक मोड़ हो सकता है, 16 साल बाद स्थापना से एक आशाजनक स्टार्टअप से एक प्रमुख ऑटोमेकर के साथ साझेदारी से बढ़ते राजस्व की ओर बढ़ रहा है।
इस बीच, निवेशकों को अभी भी शेयर की कीमत में कुछ अस्थिरता की उम्मीद करनी चाहिए, लेकिन उत्पाद विकास सुरंग के अंत में एक प्रकाश के साथ।
क्वांटमस्केप पर नवीनतम
अध्ययन संदर्भ:
1. डा लेई, एट अल, (2024) आयन-परिवहन गतिविधि और इंटरफ़ेस स्थिरता वृद्धि फ्लोरिनेटेड कोवेलेंट ऑर्गेनिक फ्रेमवर्क पतली फिल्मों पर आधारित जस्ता एनोड। एडवांस्ड एनर्जी मैटेरियल्स. 13 अक्टूबर 2024
2. बोसुन रॉय-लायिंडे, एट अल. (2024) उच्च-कुशलता वाले एयर-ब्रिज थर्मोफोटोवोल्टिक सेल। जूल. वॉल्यूम 8, इश्यू 7, पी2135-2145. 17 जुलाई 2024।
