Flexible Solid State ဘက်ထရီတွေက ဘာတွေလဲ။

နိုင်ငံတကာ သိပ္ပံပညာရှင်အဖွဲ့တစ်ဖွဲ့သည် လျှပ်စစ်ကားများ၏ အကွာအဝေးကို တိုးမြှင့်ကာ လက်ပ်တော့များနှင့် စမတ်ဖုန်းများတွင် မီးလောင်မှုမှ ကာကွယ်နိုင်သည့် Solid-State ဘက်ထရီ အမျိုးအစားသစ်ကို တီထွင်ခဲ့သည်။ Advanced Energy Materials တွင် ၎င်းတို့၏ တွေ့ရှိချက်များကို စာရေးသူက ဖော်ပြပါသည်။ သမားရိုးကျ အားပြန်သွင်းနိုင်သော ဘက်ထရီများတွင် အသုံးပြုသည့် အရည် electrolytes များကို 'အစိုင်အခဲ' ဖြင့် အစားထိုးခြင်းဖြင့်၊ ၎င်းတို့သည် ပိုမိုထိရောက်ပြီး ကြာရှည်ခံသည့် ဘက်ထရီများကို ထုတ်လုပ်နိုင်ကာ အသုံးပြုရန်အတွက်လည်း ပိုမိုဘေးကင်းပါသည်။ အဆိုပါ အကျိုးကျေးဇူးများသည် လျှပ်စစ်ကားများအပါအဝင် စက်ပစ္စည်းအမျိုးမျိုးအတွက် ပိုမိုထိရောက်ပြီး စိမ်းလန်းသောဘက်ထရီများအတွက် လမ်းခင်းပေးနိုင်မည်ဟု သုတေသီများက မျှော်လင့်ထားသည်။

US နှင့် UK တို့မှ သုတေသီများသည် လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများတွင် အရည် electrolytes ၏ အခြားရွေးချယ်စရာများကို အချိန်အတော်ကြာ ရှာဖွေနေခဲ့သည်။ 2016 ခုနှစ်တွင် ၎င်းတို့သည် သမားရိုးကျ လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်းဆဲလ်များ၏ ဗို့အား နှစ်ဆကျော်ဖြင့် လည်ပတ်နိုင်သည့် Solid-state ဘက်ထရီကို တီထွင်ထုတ်လုပ်ခဲ့ကြောင်း ကြေညာခဲ့ပြီး ထိရောက်မှုလည်း တူညီသည်။

၎င်းတို့၏ နောက်ဆုံးဒီဇိုင်းသည် ဤအစောပိုင်းဗားရှင်းတွင် သိသာထင်ရှားစွာ တိုးတက်မှုကို ကိုယ်စားပြုသော်လည်း MIT မှ သုတေသနပညာရှင် ပါမောက္ခ Donald Sadoway မှ တိုးတက်မှုအတွက် နေရာရှိသေးကြောင်း မှတ်ချက်ချပါသည်- "မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် ကြွေထည်ပစ္စည်းများတွင် မြင့်မားသော အိုင်ယွန်လျှပ်ကူးနိုင်စွမ်းကို ရရှိရန် ခက်ခဲနိုင်သည်" ဟု ရှင်းပြခဲ့သည်။ "ဒါဟာ အောင်မြင်မှုတစ်ခုပါပဲ။" အဆိုပါ တိုးတက်လာသော ဘက်ထရီများကို စမ်းသပ်ပြီးနောက် လျှပ်စစ်ကားများ သို့မဟုတ် လေယာဉ်ပျံများအတွက်ပင် သင့်လျော်ကြောင်း သုတေသီများက မျှော်လင့်နေကြသည်။

အစိုင်အခဲအခြေအနေရှိ ဘက်ထရီများတွင် အပူလွန်ကဲခြင်းကြောင့် ပျက်စီးမှုအား မီးလောင်လွယ်သော အရည်များထက် ကြွေထည် အီလက်ထရောလစ်များ အသုံးပြုခြင်းဖြင့် ကာကွယ်နိုင်သည်။ အကယ်၍ ဘက်ထရီပျက်စီးသွားပြီး မီးမလောင်စေရန် တားဆီးပေးသည့် မီးလောင်ကျွမ်းခြင်းထက် ကြွေထည် အီလက်ထရွန်းအက္ခရာများ အပူလွန်ကဲလာသည်။ ဤအစိုင်အခဲပစ္စည်းများ၏ဖွဲ့စည်းပုံရှိ ချွေးပေါက်များသည် အစိုင်အခဲအတွင်း တိုးချဲ့ကွန်ရက်တစ်ခုမှတဆင့် ရွေ့လျားနေသော အိုင်းယွန်းများနှင့်အတူ ပိုမိုမြင့်မားသောလျှပ်စစ်အားကိုသယ်ဆောင်နိုင်စေပါသည်။

ဤအင်္ဂါရပ်များသည် သိပ္ပံပညာရှင်များသည် မီးလောင်လွယ်နိုင်သော အရည် electrolytes များပါရှိသော ၎င်းတို့နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ၎င်းတို့၏ ဘက်ထရီများ၏ ဗို့အားနှင့် စွမ်းဆောင်ရည် နှစ်မျိုးလုံးကို မြှင့်တင်နိုင်ခဲ့သည်ဟု ဆိုလိုသည်။ တကယ်တော့ ပရော်ဖက်ဆာ Sadoway က "ကျွန်တော်တို့ 12 ဒီဂရီ C [90°F] မှာ အလုပ်လုပ်တဲ့ 194 ဗို့ရှိတဲ့ လီသီယမ်လေကလာပ်စည်းတစ်ခုကို သရုပ်ပြခဲ့ပါတယ်။ အဲဒါက တခြားသူတွေ ရထားတာထက် ပိုမြင့်မားပါတယ်။"

ဤဘက်ထရီဒီဇိုင်းအသစ်သည် မီးလောင်လွယ်သော အီလက်ထရောနစ်များထက် ယေဘုယျအားဖြင့် အော်ဂဲနစ်ပစ္စည်းများထက် ပိုတည်ငြိမ်သည်ဟူသောအချက်အပါအဝင် မီးလောင်လွယ်သော အီလက်ထရောနစ်များထက် အခြားအလားအလာကောင်းများရှိသည်။ "အံ့သြစရာကောင်းတာက အဲဒါက ဘယ်လောက်ကောင်းကောင်း အလုပ်လုပ်ခဲ့တယ်" လို့ ပါမောက္ခ Sadoway က ဆိုပါတယ်။ "ကျွန်ုပ်တို့ ဒီဆဲလ်ထဲက စွမ်းအင်တွေ ပိုရနေတယ်။

ဤတည်ငြိမ်မှုသည် ထုတ်လုပ်သူများ၏ ဆဲလ်အများအပြားကို လက်ပ်တော့များ သို့မဟုတ် လျှပ်စစ်ကားများအတွင်း အပူလွန်ကဲခြင်းအတွက် စိတ်ပူစရာမလိုဘဲ ထုတ်လုပ်သူများကို ပိုမိုလုံခြုံစေပြီး ၎င်းတို့၏လုပ်ငန်းဆောင်တာသက်တမ်းကို တာရှည်စေသည်။ လောလောဆယ်မှာ ဒီဘက်ထရီမျိုးတွေ အပူလွန်ကဲနေတယ်ဆိုရင် မကြာသေးမီက Samsung Galaxy Note 7 ဖုန်းနဲ့ ကြုံခဲ့သလို မီးစွဲလောင်နိုင်ခြေလည်း များပါတယ်။ လောင်ကျွမ်းမှုကို ထိန်းထားရန် ဆဲလ်အတွင်း၌ လေမရှိသောကြောင့် ထွက်ပေါ်လာသော မီးတောက်များ မပျံ့နှံ့နိုင်ပါ။ အမှန်ပင်၊ ၎င်းတို့သည် ကနဦးပျက်စီးသည့်နေရာမှ ကျော်လွန်၍ ပျံ့နှံ့နိုင်မည်မဟုတ်ပေ။

ဤအစိုင်အခဲပစ္စည်းများသည်လည်း အလွန်ကြာရှည်ခံပါသည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အားဖြင့်၊ အချို့သော လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများသည် အပူချိန် 100°C အထက်တွင် လည်ပတ်ပြီး 500 သို့မဟုတ် 600 ထက်ပို၍ မီးလောင်လွယ်သည့် လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများကို ပြုလုပ်ရန် ကြိုးပမ်းကြသည်။ Ceramic electrolytes များသည် မီးစွဲခြင်းမရှိဘဲ အားသွင်း/ထုတ်လွှတ်မှု 7500 ကျော်ကို ခံနိုင်ရည်ရှိသည်။"

တွေ့ရှိချက်အသစ်သည် EV များအကွာအဝေးကို ချဲ့ထွင်ခြင်းနှင့် စမတ်ဖုန်းမီးလောင်မှုများကို ကာကွယ်ခြင်းနှစ်ခုလုံးအတွက် ကြီးမားသောအချက်ဖြစ်နိုင်သည်။ Sadoway ၏အဆိုအရ - "ရှေးဟောင်းဘက္ထရီများတွင်ခဲအက်ဆစ် [ကား] နှိုးသည့်ဘက်ထရီများရှိသည်။ ၎င်းတို့တွင်တိုတောင်းသော်လည်းမယုံနိုင်လောက်အောင်ယုံကြည်နိုင်သည်" ဟုသူ၏မမျှော်လင့်ထားသောအားနည်းချက်မှာ "60°C ထက်ပူရင် XNUMX°C လောက်ပူရင် မီးလောင်လိမ့်မယ်။"

ယနေ့ခေတ် လီသီယမ်အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများသည် ယင်းမှ တစ်ဆင့်တက်လှမ်းခြင်းဖြစ်သည်ဟု ၎င်းက ရှင်းပြသည်။ “သူတို့မှာ အကွာအဝေး ကွာဝေးပေမယ့် ပြင်းထန်တဲ့ အပူလွန်ကဲပြီး မီးလောင်မှုကြောင့် ပျက်စီးသွားနိုင်ပါတယ်” ဟု ၎င်းက ထပ်လောင်း ပြောကြားရာတွင် Solid-State ဘက်ထရီ အသစ်သည် ပိုမိုစိတ်ချရပြီး ပိုမိုစိတ်ချရသော စက်ပစ္စည်းများကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သောကြောင့် “အခြေခံကျသော အောင်မြင်မှု” ဖြစ်နိုင်ကြောင်း ၎င်းက ပြောကြားခဲ့သည်။

MIT မှ သိပ္ပံပညာရှင်များသည် အဆိုပါနည်းပညာကို တွင်တွင်ကျယ်ကျယ်အသုံးပြုရန် ငါးနှစ်အချိန်ယူရမည်ဟု ထင်မြင်သော်လည်း လာမည့်နှစ်အစောပိုင်းတွင် Samsung သို့မဟုတ် Apple ကဲ့သို့သော ကုမ္ပဏီကြီးများမှ စမတ်ဖုန်းများတွင် တပ်ဆင်ထားသည့် အဆိုပါ ဘက်ထရီအမျိုးအစားများကို မြင်တွေ့နိုင်ရန် မျှော်လင့်နေကြသည်။ လက်ပ်တော့များနှင့် လျှပ်စစ်ကားများအပါအဝင် ဖုန်းများအပြင် အဆိုပါဆဲလ်များအတွက် စီးပွားဖြစ်အသုံးပြုမှုများစွာရှိကြောင်းလည်း ၎င်းတို့က မှတ်ချက်ပြုခဲ့သည်။

သို့သော်လည်း ပါမောက္ခ Sadoway က နည်းပညာ ပြီးပြည့်စုံမှု မပြီးမီ သွားရန် နည်းလမ်းအချို့ ရှိပါသေးကြောင်း သတိပေးခဲ့သည်။ "ကျွန်ုပ်တို့မှာ တကယ်ကို ထူးချွန်တဲ့ ဆဲလ်တစ်ခု ရှိပါတယ်၊ ဒါပေမယ့် အရမ်းစောတဲ့ နေ့ရက်တွေပါပဲ... ကြီးမားတဲ့ စွမ်းအား သိပ်သည်းဆ လျှပ်ကူးပစ္စည်း တွေနဲ့ ဆဲလ်တွေကို မဖန်တီးရသေးပါဘူး။"

Sadoway သည် ဤအောင်မြင်မှုများသည် EV များကိုပိုမိုကြီးမားသောအကွာအဝေးဖြင့်လောင်စာဆီပေးရုံသာမကစမတ်ဖုန်းမီးလောင်မှုများကိုပါကာကွယ်နိုင်သောကြောင့်၎င်းသည်ချက်ချင်းကျယ်ပြန့်စွာလက်ခံကျင့်သုံးလိမ့်မည်ဟုယုံကြည်သည်။ ထုတ်လုပ်သူအများစုသည် ၎င်းတို့၏ ဘေးကင်းမှုနှင့် ယုံကြည်စိတ်ချရမှုတို့ကို ယုံကြည်လက်ခံလိုက်သည်နှင့် ငါးနှစ်အောက်အတွင်း တစ်ကမ္ဘာလုံးအတိုင်းအတာဖြင့် အသုံးပြုလာနိုင်သည့် solid state ဘက်ထရီများကို ပို၍အံ့သြစရာကောင်းသည်မှာ ၎င်း၏ ခန့်မှန်းချက်ဖြစ်သည်။