टेस्ला शोधकर्ता 100-वर्ष, 4-मिलियन-मील बैटरी प्रदर्शित करता है

ईवीएस के बारे में सबसे बड़ी चिंताओं में से एक यह है कि बैटरी को कुछ वर्षों के बाद बड़ी कीमत पर बदलने की आवश्यकता होगी। आखिरकार, आपके स्मार्टफोन की बैटरी कम से कम तीन साल के भीतर बेहतर दिन देखने की संभावना है। लेकिन टेस्ला का एक शोधकर्ता बैटरी का प्रदर्शन करने के बाद इस विचार को एक बार और सभी के लिए संपर्क में लाने के लिए तैयार हो रहा है, जो संभावित रूप से अधिकांश मनुष्यों को पछाड़ सकता है।

टेस्ला के उत्साही लोगों ने जेफ डैन के बारे में पहले ही सुना होगा। वह डलहौजी विश्वविद्यालय में प्रोफेसर हैं और 2016 से टेस्ला के साथ एक शोध भागीदार रहे हैं। उनका ध्यान लिथियम-आयन बैटरी के ऊर्जा घनत्व और जीवनकाल को बढ़ाने के साथ-साथ उनकी लागत को कम करने पर रहा है। ऐसा प्रतीत होता है कि दाहन ने अपनी शोध टीम के सहयोगियों के साथ मातृ भार पर प्रहार किया है। में इलेक्ट्रोकेमिकल सोसाइटी के जर्नल में प्रकाशित एक पेपर, समूह का दावा है कि उसने एक बैटरी डिज़ाइन बनाया है जो सही परिस्थितियों में 100 वर्षों तक चल सकता है।

Dahn का पेपर Li[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O2 रसायन ("NMC 532") पर आधारित LiFePO4 पर आधारित कोशिकाओं के विपरीत है। उत्तरार्द्ध "लिथियम आयरन फॉस्फेट" (उर्फ एलएफपी) रसायन है जो टेस्ला वर्तमान में यूरोप में आयातित चीनी-निर्मित मानक मॉडल 3 कारों में उपयोग कर रहा है। एलएफपी रसायन शास्त्र में अधिक व्यापक लिथियम-आयन विकल्पों की तुलना में कम ऊर्जा घनत्व है, लेकिन यह सस्ता, अधिक टिकाऊ और कथित रूप से सुरक्षित भी है। एलएफपी 12,000 चार्ज-डिस्चार्ज चक्र तक चल सकता है, इसलिए इस संबंध में इसे हराना कोई आसान काम नहीं है। लगभग 532 चक्रों के बाद Dahn की NMC 2,000 कोशिकाओं ने कोई क्षमता हानि नहीं दिखाई। कागज इसे 100 साल के जीवनकाल का संकेत देता है (वे स्पष्ट रूप से लंबे समय तक बैटरी का परीक्षण नहीं कर रहे हैं)।

डाहन ने मार्च में फ्लोरिडा के ऑरलैंडो में अंतरराष्ट्रीय बैटरी संगोष्ठी में एक मुख्य वक्ता के रूप में प्रस्तुत किया, जहां उन्होंने "4 मिलियन मील की बैटरी" के बारे में बात की. इसमें इस महीने जारी होने से पहले पेपर में कुछ निष्कर्ष शामिल थे। दहन हाडी पहले "मिलियन-मील बैटरी" का वादा किया था, और अक्टूबर 2017 से अपनी समायोजित रसायन शास्त्र के आधार पर कोशिकाओं का परीक्षण कर रहा है। जाहिर है, वे मजबूत हो रहे हैं और कमरे के तापमान पर 4.5 साल की लगातार साइकिल चलाने के बाद, उन्होंने केवल 5% गिरावट देखी है। इसका मतलब यह होगा कि वे बदलने की आवश्यकता से पहले 4 मिलियन मील के लिए एक ईवी को बिजली दे सकते हैं।

दीर्घायु के कारणों का एक हिस्सा पॉलीक्रिस्टलाइन से सिंगल-क्रिस्टल कैथोड में स्विच है, जो चार्ज-डिस्चार्ज चक्र के दौरान इतनी तेज़ी से नहीं टूटता है। एनएमसी 532 रसायन शास्त्र दहन वर्तमान में एलजी केम द्वारा नियोजित एनएमसी 811 रसायन विज्ञान के साथ विरोधाभासों का उपयोग कर रहा है, जिसमें मैंगनीज और कोबाल्ट के प्रत्येक भाग के लिए इसके कैथोड में आठ भाग निकल हैं। पिछले साल टेस्ला मॉडल वाई ने एनएमसी 811 से एलजी केम के एनसीएमए केमिस्ट्री सेल, उर्फ ​​"हाई निकेल" में स्विच किया। ये एलएफपी या एनएमसी 811 की तुलना में महंगे हैं लेकिन सबसे लंबी दूरी के लिए उच्चतम घनत्व प्रदान करते हैं। एनसीएमए रसायन शास्त्र अपने कैथोड के लिए निकल, कोबाल्ट, मैंगनीज और एल्यूमीनियम का उपयोग करता है, लेकिन अधिकांश निकल (89%) है।

एनएमसी 532 रसायन शास्त्र डैन बैटरी तकनीक में एक और छलांग लगाने का वादा कर रहा है। हालांकि, कारों को 100 साल तक चलने की जरूरत नहीं है, और उन्हें 4 मिलियन मील जाने की भी जरूरत नहीं है। उस पर विचार करना संयुक्त राज्य अमेरिका में वाहन की औसत आयु 12 वर्ष है प्रति वर्ष 14,000 मील की दूरी पर, एक अमेरिकी कार द्वारा संचालित औसत जीवनकाल की दूरी 168,000 मील है, और यूरोप में यह बहुत कम है। तो, वास्तव में, 4 मिलियन-मील स्थायित्व वाली बैटरी वाहन-से-ग्रिड जैसे अनुप्रयोगों को सक्षम करेगी, जिससे चार्ज-डिस्चार्ज साइकिलिंग की दर में वृद्धि होगी। लेकिन वे घरों में स्थिर ऊर्जा भंडारण और रुक-रुक कर अक्षय आपूर्ति से ग्रिड बफरिंग क्षमता के लिए सबसे अधिक उपयोगी होने की संभावना रखते हैं।

हाइड्रोजन के प्रति उत्साही अक्सर तर्क देते हैं कि जब तक फ्यूल सेल इलेक्ट्रिक वाहन और हाइड्रोजन स्टोरेज सिस्टम मुख्यधारा में नहीं आते, तब तक बैटरी सिर्फ एक स्टॉपगैप है। लेकिन बैटरी तकनीक में हो रहे सभी विकास के साथ, हाइड्रोजन के बहुत कम होने की संभावना है, बहुत देर से जब यह परिवहन के लिए मात्रा में आता है। डैन जैसी तकनीकें साथ-साथ काम कर रही हैं लिथियम सल्फर विकास जैसे Theion और अल्ट्रा-रैपिड चार्जिंग तकनीक जैसे StoreDotsइसका मतलब यह होगा कि कुछ ही वर्षों में बैटरियों ने अपने सामने आने वाली सभी समस्याओं का समाधान कर दिया है।