کیا ٹھوس حالت کی بیٹری لتیم کا استعمال کرتی ہے؟

کرتا ہے aسالڈ اسٹیٹ بیٹریلیتھیم استعمال کریں؟ 

ہاں - لیکن اسی طرح نہیں۔

ہاں،ٹھوس ریاست بیٹریاںلتیم کا استعمال کریں. وہ حصہ سیدھا ہے۔ کیا زیادہ دلچسپ ہے — اور ہر اس شخص کے لیے جو یہ سمجھنے کی کوشش کر رہا ہے کہ ٹھوس حالت کی بیٹریاں روایتی بیٹریوں سے مختلف کارکردگی کا مظاہرہ کیوں کرتی ہیں — یہ ہے کہ لیتھیم کا استعمال کیسے کیا جاتا ہے، اور جب آپ مائع الیکٹرولائٹ ڈیزائن سے ٹھوس میں منتقل ہوتے ہیں تو کیا تبدیلیاں آتی ہیں۔

فرق صرف انجینئرنگ کی تفصیلات کا نہیں ہے۔ یہ کارکردگی کے ان دعوؤں کی وضاحت کرتا ہے جو آپ کو سالڈ اسٹیٹ بیٹری مارکیٹنگ میں نظر آتے ہیں اور آپ کو یہ اندازہ کرنے میں مدد ملتی ہے کہ آیا یہ دعوے اس مخصوص بیٹری پر لاگو ہوتے ہیں جس پر آپ غور کر رہے ہیں۔

کسی بھی بیٹری میں لتیم کا کردار

ہر لتیم بیٹری میں — ٹھوس حالت یا روایتی — لتیم کام کرنے والا آئن ہے۔ چارجنگ کے دوران، لیتھیم آئن کیتھوڈ (مثبت الیکٹروڈ) کو چھوڑ دیتے ہیں، الیکٹرولائٹ کے ذریعے سفر کرتے ہیں، اور اینوڈ (منفی الیکٹروڈ) میں محفوظ ہوتے ہیں۔ خارج ہونے کے دوران، یہ عمل الٹ جاتا ہے: لتیم آئن انوڈ سے الیکٹرولائٹ کے ذریعے واپس کیتھوڈ میں منتقل ہوتے ہیں، اور اس حرکت میں جاری توانائی ڈرون کو طاقت دیتی ہے۔

الیکٹرولائٹ کا کام صرف یہ ہے کہ الیکٹران کو بلاک کرتے ہوئے لتیم آئنوں کو اس سے گزرنے دیا جائے - جو موٹروں کو طاقت دینے کے بجائے بیرونی سرکٹ کے ذریعے سفر کرنے پر مجبور ہیں۔ چاہے وہ الیکٹرولائٹ مائع ہو یا ٹھوس، لیتھیم ایک ہی بنیادی کام کر رہا ہے۔

کیا تبدیلیاں آتی ہیں کہ انوڈ میں لتیم کہاں ذخیرہ کیا جاتا ہے، اور یہ ذخیرہ کتنی مؤثر طریقے سے ہوتا ہے۔

روایتی بیٹریاں لتیم کو اینوڈ پر کیسے ذخیرہ کرتی ہیں۔

معیاری لتیم پولیمر بیٹریوں میں، انوڈ گریفائٹ سے بنا ہوتا ہے۔ لیتھیم آئن صرف گریفائٹ پر جمع نہیں ہوتے ہیں - وہ آپس میں جڑ جاتے ہیں، یعنی وہ گریفائٹ کرسٹل ڈھانچے میں کاربن ایٹموں کی تہوں کے درمیان پھسل جاتے ہیں۔ ہر گریفائٹ یونٹ صرف لتیم آئنوں کی ایک مقررہ تعداد کو رکھ سکتا ہے، جس کا تعین اس کے کرسٹل جیومیٹری سے ہوتا ہے۔

یہ انٹرکلیشن میکانزم مستحکم اور اچھی طرح سے سمجھا جاتا ہے، لیکن یہ ایک سخت حد مقرر کرتا ہے کہ ایک گریفائٹ اینوڈ فی گرام مواد کو کتنا لتیم ذخیرہ کر سکتا ہے۔ وہ چھت اس چیز کا حصہ ہے جو روایتی LiPo بیٹریوں کی توانائی کی کثافت کو پیک سطح پر تقریباً 200 سے 260 Wh/kg تک محدود کرتی ہے — چاہے باقی ڈیزائن کتنا ہی اچھا کیوں نہ ہو۔

سالڈ اسٹیٹ بیٹریاں لتیم کو مختلف طریقے سے کیسے استعمال کرسکتی ہیں۔

یہ وہ جگہ ہے جہاں ٹھوس ریاست کا ڈیزائن ایک بامعنی کارکردگی کا موقع پیدا کرتا ہے۔

چونکہ ٹھوس الیکٹرولائٹس جسمانی طور پر ڈینڈرائٹ کے دخول کو روک سکتی ہیں - دھاتی تنت جو لتیم دھاتی انوڈس کو مائع الیکٹرولائٹ بیٹریوں میں خطرناک بناتی ہیں - سالڈ اسٹیٹ بیٹریاں گریفائٹ انوڈ کو خالص لتیم دھات سے بدل سکتی ہیں۔

لتیم دھات آپس میں نہیں جڑتی۔ یہ چارج اور خارج ہونے کے دوران بلک میٹل کے طور پر براہ راست پلیٹ اور سٹرپس کرتا ہے۔ اور لیتھیم دھات گریفائٹ کے مقابلے میں تقریباً 10 گنا زیادہ لیتھیم آئنوں کو فی گرام ذخیرہ کرتی ہے۔

نتیجہ: لتیم میٹل اینوڈ والی ٹھوس حالت والی بیٹری گریفائٹ اینوڈ ڈیزائن کی طرح توانائی کی کثافت والی چھت سے نہیں ٹکراتی ہے۔ یہ 350 سے 400+ Wh/kg پیک لیول توانائی کی کثافت کے اعداد و شمار کے پیچھے فن تعمیر ہے جو کہ اعلی درجے کی سالڈ اسٹیٹ بیٹریوں کے ساتھ وابستہ ہیں - وہ نمبر جو الیکٹرولائٹ قسم سے قطع نظر گریفائٹ اینوڈس کے ساتھ حاصل نہیں کیے جا سکتے ہیں۔

مصنوعات کا جائزہ لیتے وقت یہ امتیاز کیوں اہمیت رکھتا ہے۔

تمام ٹھوس حالت کی بیٹریاں لیتھیم میٹل اینوڈز استعمال نہیں کرتی ہیں۔ پہلی نسل کے ٹھوس ریاست کے ڈیزائن اکثر گریفائٹ انوڈس کو برقرار رکھتے ہیں اور صرف الیکٹرولائٹ کو تبدیل کرتے ہیں۔ وہ بیٹریاں LiPo کے مقابلے میں بہتر حفاظت اور سائیکل کی زندگی فراہم کرتی ہیں - حقیقی فوائد - لیکن ان کی توانائی کی کثافت روایتی لیتھیم آئن بیٹریوں کی طرح ہے، ڈرامائی طور پر زیادہ نہیں۔

جب آپ دیکھتے ہیں کہ ٹھوس حالت والی بیٹری 350+ Wh/kg کا دعوی کرتی ہے، تو اس نمبر کے پیچھے ایک لتیم میٹل اینوڈ ہوتا ہے۔ جب آپ کسی کو 210 سے 240 Wh/kg کا دعوی کرتے ہوئے دیکھتے ہیں، تو یہ تقریباً یقینی طور پر گریفائٹ استعمال کر رہا ہے — الیکٹرولائٹ تبدیل ہو گیا، لیکن اینوڈ نہیں ہوا۔

UAV آپریٹرز کے لیے ٹھوس حالت کے اختیارات کے درمیان انتخاب کرتے ہوئے، یہ پوچھنا کہ "کیا یہ بیٹری لیتھیم میٹل اینوڈ یا گریفائٹ استعمال کرتی ہے؟" آپ کو فوری طور پر بتاتا ہے کہ آیا توانائی کی کثافت کے دعوے مکمل ٹھوس حالت کے فائدہ پر مبنی ہیں یا صرف الیکٹرولائٹ کے متبادل پر۔

ZYEBATTERY کی انوڈ آرکیٹیکچر دستاویزات

ZYEBATTERYسالڈ سٹیٹ لیتھیم آئن اور اعلی کارکردگی والی لتیم پولیمر UAV بیٹریوں کے لیے اینوڈ آرکیٹیکچر کی وضاحتیں فراہم کرتا ہے — کیونکہ یہ جاننا کہ آیا لتیم میٹل یا گریفائٹ انوڈ پر ہے اس بات کا تعین کرتا ہے کہ آیا اسپیک شیٹ پر توانائی کی کثافت کے نمبر مکمل ٹھوس حالت کے ڈیزائن یا ہائبرڈ اپروچ سے ہیں۔

سالڈ اسٹیٹ بیٹریاںلتیم کا استعمال کریں. زیادہ مفید سوال یہ ہے کہ کہاں اور کیسے - اور اس سوال کا ایک مخصوص، دستاویزی جواب ہے۔