ٹھوس ریاست ڈرون بیٹری کے اندر کون سے مواد ہیں؟ ایک عملی خرابی

اگر آپ ایف پی وی ڈرونز یا تجارتی ڈرون آپریشنز میں گہری ہیں تو ، آپ نے یہ بات سنا ہے: ٹھوس ریاست ڈرون بیٹریاں مستقبل ہیں۔ زیادہ سے زیادہ حفاظت ، لمبی زندگی ، اور اعلی توانائی کی کثافت کا وعدہ کرتے ہوئے ، وہ گیم چینجر کی طرح محسوس کرتے ہیں۔ لیکن وہ بالکل کس چیز سے بنے ہیں؟ وہ آج ہم استعمال کرتے ہیں عام لتیم پولیمر (لیپو) بیٹریوں سے کس طرح مختلف ہیں؟

آئیے ٹھوس ریاست کی بیٹری کے اندر کلیدی مواد کو توڑ دیں اور وہ آپ کے ڈرون کی کارکردگی سے کیوں اہمیت رکھتے ہیں۔

بنیادی فرق:ٹھوس بمقابلہ مائع

سب سے پہلے ، ایک تیز پرائمر۔ ایک معیاری لیپو بیٹری میں مائع یا جیل نما الیکٹرولائٹ ہوتا ہے۔ یہ آتش گیر الیکٹرولائٹ خطرے کا ایک بنیادی ذریعہ ہے (سوچئے سوجن ، آگ)۔ ایک ٹھوس ریاست کی بیٹری ، جیسے جیسے نام چیختا ہے ، ٹھوس الیکٹرولائٹ کا استعمال کرتا ہے۔ یہ واحد تبدیلی مادی بدعات کے جھڑپ کو متحرک کرتی ہے۔

a کے کلیدی مادی اجزاءٹھوس ریاست ڈرون بیٹری

1. ٹھوس الیکٹرولائٹ (جدت کا دل)

یہ متعین مواد ہے۔ الیکٹرانک انسولیٹر ہونے کے دوران اسے لتیم آئنوں کو اچھی طرح سے چلانا چاہئے۔ عام اقسام کی تحقیق کی جارہی ہے میں شامل ہیں:

سیرامکس: LLZO جیسے مواد (لتیم لانٹینم زرکونیم آکسائڈ)۔ وہ اعلی آئنک چالکتا اور عمدہ استحکام کی پیش کش کرتے ہیں ، جس سے وہ تھرمل بھاگنے سے بہت محفوظ بناتے ہیں۔

ٹھوس پولیمر: کچھ موجودہ بیٹریاں میں استعمال ہونے والے مواد کے جدید ورژن کے بارے میں سوچیں۔ وہ تیاری میں زیادہ لچکدار اور آسان ہیں لیکن اکثر گرم درجہ حرارت پر کام کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔

سلفائڈ پر مبنی شیشے: ان میں مائع الیکٹرولائٹس کا مقابلہ کرتے ہوئے ، آئن کی چالاکی کا تصور حیرت انگیز ہے۔ تاہم ، وہ مینوفیکچرنگ کے دوران نمی سے حساس ہوسکتے ہیں۔

پائلٹوں کے لئے: ٹھوس الیکٹرولائٹ یہ ہے کہ یہ بیٹریاں فطری طور پر محفوظ ہیں اور مائع الیکٹرولائٹس سے وابستہ خطرات کے بغیر ممکنہ طور پر تیز چارج کو سنبھال سکتی ہیں۔

2. الیکٹروڈ (انوڈ اور کیتھوڈ)

یہاں کے مواد کو مزید دھکیل دیا جاسکتا ہے کیونکہ ٹھوس الیکٹرولائٹ زیادہ مستحکم ہے۔

انوڈ (منفی الیکٹروڈ): محققین دھاتی لتیم استعمال کرسکتے ہیں۔ یہ ایک بہت بڑا سودا ہے۔ آج کے لیپوس میں ، انوڈ عام طور پر گریفائٹ ہوتا ہے۔ خالص لتیم دھات کا استعمال ایک ٹھوس ریاست ڈرون بیٹری کی توانائی کی کثافت کو ڈرامائی طور پر بڑھا سکتا ہے-ایک ہی وزن کے لئے زیادہ پرواز کا وقت یا ایک ہی بجلی کے ہلکے پیک میں ایک ہی طاقت کا مطلب ہے۔

کیتھوڈ (مثبت الیکٹروڈ): یہ آج کی اعلی کارکردگی والی بیٹریوں (جیسے ، این ایم سی - لتیم نکل مینگنیج کوبالٹ آکسائڈ) کی طرح ہوسکتا ہے ، لیکن ٹھوس الیکٹروائلیٹ انٹرفیس کے ساتھ موثر انداز میں کام کرنے کے لئے موزوں ہے۔

پائلٹوں کے لئے: لتیم میٹل انوڈ وعدہ "2x فلائٹ ٹائم" کی سرخیوں کے لئے خفیہ چٹنی ہے۔ ہلکا ، توانائی سے گھنے پیک ڈرون ڈیزائن میں انقلاب لاسکتے ہیں۔

3. انٹرفیس پرتیں اور اعلی درجے کی کمپوزٹ

یہ انجینئرنگ چیلنج ہے۔ ٹوٹنے والی ٹھوس الیکٹرولائٹ اور الیکٹروڈ کے مابین ایک کامل ، مستحکم انٹرفیس حاصل کرنا مشکل ہے۔ یہاں کے مواد سائنس میں شامل ہیں:

حفاظتی ملعمع کاری: ناپسندیدہ رد عمل کو روکنے کے لئے الٹرا پتلی تہوں کا اطلاق الیکٹروڈ پر ہوتا ہے۔

جامع الیکٹرولائٹس: بعض اوقات سیرامک ​​اور پولیمر مواد کا مرکب چالکتا ، لچک ، اور مینوفیکچرنگ آسانی کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔

یہ مواد آپ کے ڈرون کے لئے کیوں اہمیت رکھتا ہے؟

جب آپ "ڈرون کے لئے ٹھوس ریاست کی بیٹری" ایپلی کیشنز کو دیکھتے ہیں تو ، مادی انتخاب براہ راست صارف کے فوائد میں ترجمہ کرتا ہے:

حفاظت پہلے: کوئی آتش گیر مائع = ڈرامائی طور پر آگ کا خطرہ کم ہوا۔ یہ تجارتی کارروائیوں اور بیٹریاں لے جانے والے ہر شخص کے لئے اہم ہے۔

اعلی توانائی کی کثافت: لتیم میٹل انوڈ مواد کلید ہے۔ ممکنہ طور پر طویل پرواز کے اوقات یا ہلکے دستکاری کی توقع کریں۔

لمبی سائیکل زندگی: ٹھوس الیکٹرولائٹس اکثر زیادہ کیمیائی طور پر مستحکم ہوتے ہیں ، جس کا مطلب بیٹریاں ہوسکتی ہیں جو سیکڑوں مزید چکروں کو ہتک آمیز ہونے سے پہلے چارج کرتی ہیں۔

تیزی سے چارج کرنے کی صلاحیت: نظریہ ، نظریہ طور پر ، پلاٹنگ اور ڈینڈرائٹ کے مسائل کے بغیر بہت تیز آئن کی منتقلی کی حمایت کرسکتا ہے جو مائع لیپوز کو طاعون کرتے ہیں۔

کھیل کی موجودہ حالت

حقیقت پسندانہ ہونا ضروری ہے۔ اگرچہ ٹھوس ریاست کی بیٹریوں میں موجود مواد لیبز میں اچھی طرح سے سمجھے جاتے ہیں ، لیکن ڈرون انڈسٹری کے لئے مناسب قیمت اور پیمانے پر ان کو بڑے پیمانے پر تیار کرنا ابھی بھی جاری ہے۔ چیلنجز انٹرفیس اور مینوفیکچرنگ کے عمل کو مکمل کررہے ہیں۔

سچ ہےٹھوس ریاست ڈرون بیٹریاںزیادہ تر پروٹو ٹائپنگ اور ٹیسٹنگ مرحلے میں ہیں۔ جب وہ مارکیٹ کو نشانہ بناتے ہیں تو ، وہ ممکنہ طور پر پہلے اعلی کے آخر میں تجارتی اور انٹرپرائز ایپلی کیشنز میں نظر آئیں گے۔

نتیجہ

ٹھوس ریاست کی بیٹری کے اندر موجود مواد-ٹھوس سیرامک ​​یا پولیمر الیکٹرولائٹ ، لتیم میٹل انوڈ ، اور جدید جامع انٹرفیس-آج کے لیپوس کی بنیادی حدود کو حل کرنے کے لئے انجنیئر ہیں۔ وہ محفوظ ، دیرپا اور زیادہ طاقتور پروازوں کے مستقبل کا وعدہ کرتے ہیں۔

ڈرون پائلٹ یا آپریٹر کی حیثیت سے ، ان پیشرفتوں کے بارے میں آگاہ رہنا کلیدی حیثیت رکھتا ہے۔ ٹھوس ریاست کی ٹکنالوجی میں تبدیلی راتوں رات نہیں ہوگی ، لیکن اس کے پیچھے مادی سائنس کو سمجھنے سے آپ کو ہائپ کو کم کرنے اور افق پر حقیقی دنیا کی کارکردگی کے فوائد کی توقع کرنے میں مدد ملتی ہے۔