ڈرون ٹھوس ریاست لتیم بیٹریاں کیسے کام کرتی ہیں؟

اگرچہ روایتی لتیم پولیمر (لیپو) بیٹریاں مرکزی دھارے میں شامل ہوچکی ہیں ، لیکن ان کی حفاظت اور توانائی کی کثافت کی رکاوٹیں تیزی سے نمایاں ہوگئیں۔ روایتی لتیم آئن بیٹریوں کے برعکس جو مائع الیکٹرولائٹس پر انحصار کرتے ہیں ، ٹھوس ریاست کی بیٹریاں بالکل مختلف نقطہ نظر کو اپناتی ہیں۔ اس جدید ڈیزائن سے توقع کی جاتی ہے کہ وہ اعلی توانائی کی کثافت ، زیادہ سے زیادہ حفاظت اور طویل خدمت کی زندگی کی پیش کش کرے۔

ٹھوس ریاست کی بیٹریاں لیبارٹری سے ایپلی کیشنز کے سامنے آگے بڑھ رہی ہیں۔ تو ، یہ انتہائی متوقع ٹیکنالوجی کس طرح کام کرتی ہے؟ یہ ڈرون کے مستقبل کو کیسے بدل دے گا؟

ٹھوس ریاست کی بیٹریوں کا کام کرنے کا عمل میکروسکوپیکل طور پر لتیم پولیمر بیٹریوں کی طرح ہے ، جس میں اب بھی مثبت اور منفی الیکٹروڈ کے مابین لتیم آئنوں کی ہجرت شامل ہے۔ تاہم ، مائیکرو سطح پر عمل درآمد کے طریقے فرق کی دنیا لاتے ہیں۔

ٹھوس الیکٹرولائٹس: وہ عام طور پر خصوصی ٹھوس مواد جیسے سیرامکس ، سلفائڈز یا پولیمر سے بنے ہوتے ہیں۔ ان مادوں میں انتہائی اعلی آئنک چالکتا ہے ، جس سے لتیم آئنوں کو تیزی سے گزرنے کی اجازت ملتی ہے جبکہ الیکٹرانوں کو بھی موصل کرتے ہیں ، جس میں ترسیل اور تنہائی کے دو بڑے افعال کو بالکل ملایا جاتا ہے۔

اعلی صلاحیت والے الیکٹروڈ

انوڈ انوویشن: ٹھوس ریاست کی بیٹریوں کی سب سے دلچسپ صلاحیتوں میں سے ایک یہ ہے کہ براہ راست لتیم میٹل کو انوڈ کے طور پر استعمال کرنے کی صلاحیت ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ ٹھوس الیکٹرولائٹ لتیم ڈینڈرائٹس کی نشوونما کو مؤثر طریقے سے روک سکتا ہے ، اور جداکار کے ذریعہ ڈینڈرائٹس کا دخول مختصر سرکٹس اور مائع بیٹریوں میں آگ کی بنیادی وجہ ہے۔

مثبت الیکٹروڈ اپ گریڈ: اعلی وولٹیج اور اعلی صلاحیت والے مثبت الیکٹروڈ مواد (جیسے اعلی نکل ترنری ، لتیم سے مالا مال مینگنیج پر مبنی یا حتی کہ گندھک مثبت الیکٹروڈ) کو جوڑ کر ، بیٹری کے پورے نظام کی توانائی کی صلاحیت کا پوری طرح سے استحصال کیا جاسکتا ہے۔

کام کا عمل

جب کسی بیٹری سے چارج یا فارغ ہوجاتا ہے تو ، لیتھیم آئن (لی ⁺) ٹھوس الیکٹروائلیٹ کے ذریعے برقی فیلڈ کے زیر اثر مثبت اور منفی الیکٹروڈ کے مابین آگے پیچھے جاتے ہیں ، جو ٹھوس "پل" کے طور پر کام کرتا ہے۔ الیکٹران (E⁻) بیرونی سرکٹ کے ذریعے بہتے ہیں ، اس طرح بغیر پائلٹ فضائی گاڑی کو بجلی بنانے کے لئے ایک برقی کرنٹ تشکیل دیتے ہیں۔

ٹھوس ریاست کی بیٹری ڈیزائن میں ، مائع الیکٹرولائٹس کو کیا تبدیل کیا جاسکتا ہے؟

روایتی لتیم آئن بیٹریوں میں ، مائع الیکٹرولائٹ چکروں کو چارج کرنے اور خارج کرنے کے دوران انوڈ اور کیتھوڈ کے مابین آئنوں کے پھیلاؤ کے لئے میڈیم کا کام کرتا ہے۔ تاہم ، ٹھوس ریاست کی بیٹری کا ڈیزائن اس مائع کی جگہ ٹھوس مواد سے لے جاتا ہے جو ایک ہی فنکشن کو انجام دیتے ہیں۔ یہ ٹھوس الیکٹرولائٹ مختلف مواد سے بنا ہوسکتا ہے ، بشمول سیرامکس ، پولیمر یا سلفائڈز۔

ٹھوس الیکٹرولائٹ مواد کا انتخاب انتہائی اہمیت کا حامل ہے کیونکہ اس سے بیٹری کی کارکردگی ، حفاظت اور مینوفیکچریبلٹی کو براہ راست متاثر ہوتا ہے۔

پولیمر الیکٹرولائٹس نامیاتی مواد سے بنی ہیں اور مختلف فوائد کا ایک سلسلہ ہے:

1. لچک: وہ سائیکلنگ کے عمل کے دوران الیکٹروڈ کے حجم میں تبدیلیوں کے مطابق ڈھال سکتے ہیں۔

2. تیاری میں آسان: پولیمر الیکٹرولائٹس پر آسان اور زیادہ لاگت سے موثر طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے کارروائی کی جاسکتی ہے۔

3. بہتر انٹرفیس: وہ عام طور پر الیکٹروڈ کے ساتھ ایک بہتر انٹرفیس تشکیل دیتے ہیں ، اس طرح مزاحمت کو کم کرتے ہیں۔

ٹھوس ریاست کی بیٹری ڈیزائن میں ایک اہم چیلنج ، استعمال شدہ ٹھوس الیکٹرولائٹ کی قسم سے قطع نظر ، الیکٹرویلیٹ اور الیکٹروڈ کے مابین انٹرفیس کو بہتر بنانا ہے۔ مائع الیکٹرولائٹس کے برعکس جو الیکٹروڈ سطحوں پر عمل پیرا ہونا آسان ہیں ، اچھے رابطے اور موثر آئن کی منتقلی کو یقینی بنانے کے لئے ٹھوس الیکٹرولائٹس کو احتیاط سے ڈیزائن کرنے کی ضرورت ہے۔

محققین ان انٹرفیس کو بہتر بنانے کے لئے مختلف حکمت عملیوں کی کھوج کر رہے ہیں ، جن میں:

1. سطح کی کوٹنگ: مطابقت اور آئن کی منتقلی کو بڑھانے کے لئے الیکٹروڈ یا الیکٹرولائٹ پر ایک پتلی کوٹنگ لگائیں۔

2. نانو اسٹرکچرڈ انٹرفیس: سطح کے رقبے کو بڑھانے اور آئن ایکسچینج کو بہتر بنانے کے لئے انٹرفیس میں نانوسکل کی خصوصیات بنائیں۔

3. دباؤ کی مدد سے اسمبلی: اجزاء کے مابین اچھے رابطے کو یقینی بنانے کے لئے بیٹری اسمبلی کے عمل کے دوران کنٹرول دباؤ کا استعمال کیا جاتا ہے۔

نتیجہ:

ٹھوس ریاست کی بیٹریوں کا کام کرنے والا اصول محض ایک سادہ مادی متبادل نہیں ہے ، بلکہ ایک نمونہ انقلاب ہے جو مائع آئن ہجرت سے ٹھوس ریاست آئن کی ترسیل میں منتقل ہوتا ہے۔ یہ ایک مضبوط "ٹھوس ریاست آئن پل" کے ذریعے زیادہ محفوظ اور موثر طریقے سے توانائی فراہم کرتا ہے۔ ڈرون کے ل this ، یہ محض بیٹری کی جگہ لینے کے بارے میں نہیں ہے۔ یہ پرواز کے بالکل نئے دور کے آغاز کی نشاندہی کرتا ہے۔

زی بیٹریری ہمیشہ جدید توانائی کی ٹیکنالوجیز پر مرکوز رہا ہے۔ ہم اگلی نسل کی ٹیکنالوجیز جیسے ٹھوس ریاست کی بیٹریاں کی ترقی کی قریب سے پیروی کرتے ہیں اور مستقبل میں مارکیٹ کو محفوظ اور زیادہ طاقتور ڈرون پاور حل فراہم کرنے کے لئے پرعزم ہیں ، جس سے ہمارے صارفین کو اونچائی ، دور اور زیادہ محفوظ طریقے سے اڑان میں مدد ملتی ہے۔