लिथियम बैटरी क्या हैं और वे कैसे काम करती हैं?

लिथियम आयन बैटरी क्या हैं, वे किससे बनी हैं और अन्य बैटरी स्टोरेज तकनीकों की तुलना में क्या लाभ हैं?

पहली बार 1970 के दशक में प्रस्तावित और 1991 में सोनी द्वारा व्यावसायिक रूप से उत्पादित, लिथियम बैटरी अब मोबाइल फोन, हवाई जहाज और कारों में उपयोग की जाती है।कई लाभों के बावजूद, जिसने उन्हें ऊर्जा उद्योग में बढ़ती सफलता की ओर अग्रसर किया है, लिथियम आयन बैटरी में कुछ कमियां हैं और यह एक ऐसा विषय है जिस पर बहुत चर्चा होती है।

लेकिन लिथियम बैटरी वास्तव में क्या हैं और वे कैसे काम करती हैं?

लिथियम बैटरी किससे बनी होती हैं?

लिथियम बैटरी चार प्रमुख घटकों से बनी होती है।इसमें कैथोड है, जो बैटरी की क्षमता और वोल्टेज को निर्धारित करता है और लिथियम आयनों का स्रोत है।एनोड विद्युत प्रवाह को बाहरी सर्किट से प्रवाहित करने में सक्षम बनाता है और जब बैटरी चार्ज होती है, तो लिथियम आयन एनोड में जमा हो जाते हैं।

इलेक्ट्रोलाइट लवण, सॉल्वैंट्स और एडिटिव्स से बनता है, और कैथोड और एनोड के बीच लिथियम आयनों की नाली के रूप में कार्य करता है।अंत में विभाजक है, भौतिक अवरोध जो कैथोड और एनोड को अलग रखता है।

लिथियम बैटरी के पेशेवरों और विपक्ष

लिथियम बैटरी में अन्य बैटरियों की तुलना में बहुत अधिक ऊर्जा घनत्व होता है।60-70WH/kg पर निकेल-मेटल हाइड्राइड बैटरी और 25WH/kg पर लेड एसिड वाले की तुलना में उनके पास प्रति किलोग्राम (किलो) ऊर्जा के 150 वाट-घंटे (WH) तक हो सकते हैं।

उनके पास दूसरों की तुलना में कम डिस्चार्ज दर भी है, एक महीने में अपने चार्ज का लगभग 5% निकेल-कैडमियम (NiMH) बैटरी की तुलना में खो देता है जो एक महीने में 20% खो देता है।

हालाँकि, लिथियम बैटरी में एक ज्वलनशील इलेक्ट्रोलाइट भी होता है जो छोटे पैमाने पर बैटरी में आग का कारण बन सकता है।यह वह था जिसने कुख्यात सैमसंग नोट 7 स्मार्टफोन के दहन का कारण बना, जिसने सैमसंग को मजबूर कियास्क्रैप उत्पादनऔर बाजार मूल्य में $26bn खो देते हैं।यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि बड़े पैमाने पर लिथियम बैटरी के साथ ऐसा नहीं हुआ है।

लिथियम-आयन बैटरी का उत्पादन करना भी अधिक महंगा है, क्योंकि वे कर सकते हैंलागत लगभगनिकेल-कैडमियम बैटरी की तुलना में 40% अधिक उत्पादन करने के लिए।

प्रतियोगियों

लिथियम-आयन का सामना . से होता हैकई वैकल्पिक बैटरी प्रौद्योगिकियां,जिनमें से अधिकांश विकास के चरण में हैं।ऐसा ही एक विकल्प खारे पानी से चलने वाली बैटरी है।

एक्वियन एनर्जी द्वारा विकास के तहत, वे खारे पानी, मैंगनीज ऑक्साइड और कपास से बने होते हैं ताकि कुछ ऐसा बनाया जा सके जो 'प्रचुर मात्रा में, गैर-विषैले पदार्थों और आधुनिक कम लागत वाली निर्माण तकनीकों' का उपयोग करके बनाया गया हो।इस वजह से, वे दुनिया की एकमात्र बैटरी हैं जो क्रैडल-टू-क्रैडल प्रमाणित हैं।

एक्वियन की तकनीक के समान,AquaBattery की 'ब्लू बैटरी' नमक और मीठे पानी के मिश्रण का उपयोग करती हैझिल्लियों के माध्यम से ऊर्जा को संचित करने के लिए प्रवाहित करना।अन्य संभावित बैटरी प्रकारों में ब्रिस्टल रोबोटिक्स प्रयोगशाला की मूत्र-संचालित बैटरी और शामिल हैंकैलिफोर्निया विश्वविद्यालय रिवरसाइड कालिथियम आयन बैटरी जो एनोड के लिए ग्रेफाइट के बजाय रेत का उपयोग करती है, जिससे ऐसी बैटरी बनती है जो उद्योग मानक से तीन गुना अधिक शक्तिशाली होती है।