ملکی اور بین الاقوامی سطح پر ٹائٹینیم آکسائیڈ لتیم آئن بیٹری ٹیکنالوجی کی ترقی کی حیثیت کیا ہے؟

1991 میں لتیم آئن بیٹریوں کی صنعت کاری کے بعد سے، گریفائٹ بیٹریوں کے لیے غالب منفی الیکٹروڈ مواد رہا ہے۔Lithium titanate، لتیم آئن بیٹریوں کے لیے ایک نئی قسم کے منفی الیکٹروڈ مواد کے طور پر، اپنی بہترین کارکردگی کی وجہ سے 1990 کی دہائی کے آخر میں توجہ حاصل کی۔مثال کے طور پر، لتیم ٹائٹینیٹ مواد لتیم آئنوں کو داخل کرنے اور ہٹانے کے دوران اپنے کرسٹل ڈھانچے میں اعلی درجے کی استحکام کو برقرار رکھ سکتا ہے، جس میں جالی مستقل (حجم کی تبدیلی) میں کم سے کم تبدیلیاں ہوتی ہیں۔
یہ "زیرو سٹرین" الیکٹروڈ میٹریل لیتھیم ٹائٹنیٹ بیٹریوں کی سائیکل لائف کو بہت زیادہ بڑھاتا ہے۔لیتھیم ٹائٹینیٹ میں ایک منفرد تین جہتی لتیم آئن ڈفیوژن چینل ہے جس میں اسپنل ڈھانچہ ہے، جس کے فوائد جیسے بہترین پاور خصوصیات اور بہترین اعلی اور کم درجہ حرارت کی کارکردگی ہے۔کاربن منفی الیکٹروڈ مواد کے مقابلے میں، لتیم ٹائٹانیٹ میں زیادہ صلاحیت ہے (دھاتی لتیم سے 1.55V زیادہ)، جس کے نتیجے میں ٹھوس مائع تہہ عام طور پر الیکٹرولائٹ کی سطح پر اگتی ہے اور کاربن منفی الیکٹروڈ لیتھیم ٹائٹینیٹ کی سطح پر نہیں بنتی ہے۔ .
زیادہ اہم بات یہ ہے کہ بیٹری کے عام استعمال کی وولٹیج کی حد کے اندر لیتھیم ٹائٹینیٹ کی سطح پر لتیم ڈینڈرائٹس کا بننا مشکل ہے۔یہ بیٹری کے اندر لیتھیم ڈینڈرائٹس کے ذریعے بننے والے شارٹ سرکٹ کے امکان کو بڑی حد تک ختم کر دیتا ہے۔لہذا لیتھیم آئن بیٹریوں کی حفاظت لیتھیم ٹائٹانیٹ کے ساتھ منفی الیکٹروڈ کے طور پر فی الحال تمام قسم کی لتیم آئن بیٹریوں میں سب سے زیادہ ہے جسے مصنف نے دیکھا ہے۔
زیادہ تر صنعت کے اندرونی افراد نے سنا ہے کہ لیتھیم ٹائٹینیٹ کی لتیم بیٹری سائیکل لائف گریفائٹ کی جگہ لے لیتی ہے کیونکہ منفی الیکٹروڈ مواد دسیوں ہزار گنا تک پہنچ سکتا ہے، جو عام روایتی لیتھیم آئن بیٹریوں سے کہیں زیادہ ہے، اور یہ صرف چند ہزار سائیکلوں کے بعد مر جائے گی۔ .
اس حقیقت کی وجہ سے کہ زیادہ تر پیشہ ور لیتھیم آئن بیٹری کے پیشہ ور افراد نے واقعی کبھی بھی لتیم ٹائٹینیٹ بیٹری کی مصنوعات بنانا شروع نہیں کیں، یا انہیں صرف چند بار بنایا اور مشکلات کا سامنا کرنے پر جلد بازی میں ختم کر دیا۔لہٰذا وہ پرسکون نہ ہو سکے اور اس بارے میں غور سے سوچ سکے کہ سب سے زیادہ مکمل طور پر بنی ہوئی روایتی لیتھیم آئن بیٹریاں صرف 1000-2000 چارج اور ڈسچارج سائیکل کی عمر ہی کیوں پوری کر سکتی ہیں؟
Battery.jpg
کیا روایتی لیتھیم آئن بیٹریوں کی مختصر مدت زندگی کی بنیادی وجہ اس کے بنیادی اجزاء میں سے ایک ہے - گریفائٹ منفی الیکٹروڈ کا شرمناک بوجھ؟ایک بار جب گریفائٹ منفی الیکٹروڈ کو اسپنل قسم کے لیتھیم ٹائٹینیٹ منفی الیکٹروڈ سے تبدیل کر دیا جاتا ہے، تو بنیادی طور پر ایک جیسی لتیم آئن بیٹری کیمیکل سسٹم کو دسیوں ہزار یا اس سے بھی لاکھوں بار سائیکل کیا جا سکتا ہے۔
اس کے علاوہ، جب بہت سے لوگ لتیم ٹائٹینیٹ بیٹریوں کی کم توانائی کی کثافت کے بارے میں بات کرتے ہیں، تو وہ ایک سادہ لیکن اہم حقیقت کو نظر انداز کرتے ہیں: انتہائی طویل سائیکل کی زندگی، غیر معمولی حفاظت، بہترین طاقت کی خصوصیات، اور لیتھیم ٹائٹینیٹ بیٹریوں کی اچھی معیشت۔یہ خصوصیات ابھرتی ہوئی بڑے پیمانے پر لیتھیم آئن توانائی ذخیرہ کرنے کی صنعت کے لیے ایک اہم سنگ بنیاد ہوں گی۔
گزشتہ دہائی یا اس سے زیادہ عرصے میں، لتیم ٹائٹینیٹ بیٹری ٹیکنالوجی پر تحقیق مقامی اور بین الاقوامی سطح پر عروج پر ہے۔اس کی صنعتی زنجیر کو لتیم ٹائٹینیٹ مواد کی تیاری، لتیم ٹائٹینیٹ بیٹریوں کی تیاری، لتیم ٹائٹینیٹ بیٹری سسٹمز کے انضمام، اور الیکٹرک گاڑی اور توانائی ذخیرہ کرنے والے بازاروں میں ان کے استعمال میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔
1. لتیم ٹائٹینیٹ مواد
بین الاقوامی سطح پر، لیتھیم ٹائٹینیٹ مواد کی تحقیق اور صنعت کاری میں سرکردہ کمپنیاں ہیں، جیسے کہ ریاستہائے متحدہ کی اوٹی نانو ٹیکنالوجی، جاپان کی اشی ہارا انڈسٹریز، اور برطانیہ سے جانسن اینڈ جانسن۔ان میں سے، امریکی ٹائٹینیم کے ذریعہ تیار کردہ لتیم ٹائٹینیٹ مواد کی شرح، حفاظت، طویل سروس کی زندگی، اور اعلی اور کم درجہ حرارت کے لحاظ سے بہترین کارکردگی ہے۔تاہم، ضرورت سے زیادہ لمبے اور عین مطابق پیداواری طریقوں کی وجہ سے، پیداواری لاگت نسبتاً زیادہ ہے، جس کی وجہ سے اسے تجارتی بنانا اور فروغ دینا مشکل ہو جاتا ہے۔