ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು: ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ಬ್ಯಾಟರಿ ಮಾರ್ಗ

ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು: ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ಬ್ಯಾಟರಿ ಮಾರ್ಗ

ಮೇ 14 ರಂದು, "ದಿ ಕೊರಿಯಾ ಟೈಮ್ಸ್" ಮತ್ತು ಇತರ ಮಾಧ್ಯಮ ವರದಿಗಳ ಪ್ರಕಾರ, ಸ್ಯಾಮ್‌ಸಂಗ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಮತ್ತು ಹ್ಯುಂಡೈ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳಿಗೆ ಪವರ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಸಂಪರ್ಕಿತ ಕಾರ್ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಹುಂಡೈ ಜೊತೆ ಸಹಕರಿಸಲು ಯೋಜಿಸಿದೆ. ಸ್ಯಾಮ್‌ಸಂಗ್ ಮತ್ತು ಹ್ಯುಂಡೈ ಶೀಘ್ರದಲ್ಲೇ ಬ್ಯಾಟರಿ ಪೂರೈಕೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸದ ತಿಳುವಳಿಕೆ ಪತ್ರಕ್ಕೆ ಸಹಿ ಹಾಕಲಿದೆ ಎಂದು ಮಾಧ್ಯಮಗಳು ಭವಿಷ್ಯ ನುಡಿದಿವೆ. ಸ್ಯಾಮ್‌ಸಂಗ್ ತನ್ನ ಇತ್ತೀಚಿನ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಹ್ಯುಂಡೈಗೆ ಪರಿಚಯಿಸಿದೆ ಎಂದು ವರದಿಯಾಗಿದೆ.

ಸ್ಯಾಮ್‌ಸಂಗ್ ಪ್ರಕಾರ, ಅದರ ಮೂಲಮಾದರಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಿದಾಗ, ಇದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಕಾರ್ ಅನ್ನು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ 800 ಕಿಲೋಮೀಟರ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಓಡಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ, ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಅವಧಿಯು 1,000 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು. ಅದರ ಪರಿಮಾಣವು ಅದೇ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಿಂತ 50% ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ. ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ, ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಮುಂದಿನ ಹತ್ತು ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳಿಗೆ ಅತ್ಯಂತ ಸೂಕ್ತವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಮಾರ್ಚ್ 2020 ರ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ, ಸ್ಯಾಮ್‌ಸಂಗ್ ಇನ್‌ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಫಾರ್ ಅಡ್ವಾನ್ಸ್ಡ್ ಸ್ಟಡಿ (SAIT) ಮತ್ತು ಜಪಾನ್‌ನ ಸ್ಯಾಮ್‌ಸಂಗ್ ಸಂಶೋಧನಾ ಕೇಂದ್ರ (SRJ) "ನೇಚರ್ ಎನರ್ಜಿ" ಮ್ಯಾಗಜೀನ್‌ನಲ್ಲಿ "ಹೈ-ಎನರ್ಜಿ ಲಾಂಗ್-ಸೈಕ್ಲಿಂಗ್ ಆಲ್-ಸಾಲಿಡ್-ಸ್ಟೇಟ್ ಲಿಥಿಯಂ ಮೆಟಲ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಬೆಳ್ಳಿಯಿಂದ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ" ಎಂದು ಪ್ರಕಟಿಸಿತು. -ಕಾರ್ಬನ್ ಕಾಂಪೋಸಿಟ್ ಆನೋಡ್‌ಗಳು" ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ತಮ್ಮ ಇತ್ತೀಚಿನ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಿದವು.

ಈ ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಘನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸುಡುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಪಂಕ್ಚರ್ ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಲಿಥಿಯಂ ಡೆಂಡ್ರೈಟ್‌ಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ, ಇದು ಬೆಳ್ಳಿ-ಕಾರ್ಬನ್ (Ag-C) ಸಂಯೋಜಿತ ಪದರವನ್ನು ಆನೋಡ್‌ನಂತೆ ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು 900Wh/L ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು, 1000 ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಚಕ್ರಗಳ ದೀರ್ಘ ಚಕ್ರ ಜೀವನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕೂಲಂಬಿಕ್ ದಕ್ಷತೆ (ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ದಕ್ಷತೆ) 99.8%. ಇದು ಒಂದೇ ಪಾವತಿಯ ನಂತರ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಚಾಲನೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಕಾರು 800 ಕಿಲೋಮೀಟರ್ ಪ್ರಯಾಣಿಸಿತು.

ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕಾಗದವನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಿದ SAIT ಮತ್ತು SRJ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುವ Samsung SDI ಗಿಂತ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಂಶೋಧನಾ ಸಂಸ್ಥೆಗಳಾಗಿವೆ. ಲೇಖನವು ಹೊಸ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ತತ್ವ, ರಚನೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಮಾತ್ರ ಸ್ಪಷ್ಟಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಇನ್ನೂ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಹಂತದಲ್ಲಿದೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಕಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ತೀರ್ಮಾನಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಮತ್ತು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ದ್ರವ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೆಂದರೆ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ವಿಭಜಕಗಳ ಬದಲಿಗೆ ಘನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲಿಥಿಯಂ-ಇಂಟರ್ಕಲೇಟೆಡ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಆನೋಡ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಅನಿವಾರ್ಯವಲ್ಲ. ಬದಲಾಗಿ, ಲೋಹದ ಲಿಥಿಯಂ ಅನ್ನು ಆನೋಡ್ ಆಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಆನೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ದೇಹದ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆ (>350Wh/kg) ಮತ್ತು ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ (>5000 ಚಕ್ರಗಳು), ಹಾಗೆಯೇ ವಿಶೇಷ ಕಾರ್ಯಗಳು (ನಮ್ಯತೆಯಂತಹವು) ಮತ್ತು ಇತರ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಪವರ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು.

ಹೊಸ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು, ಲಿಥಿಯಂ ಫ್ಲೋ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಮತ್ತು ಲೋಹದ-ಗಾಳಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ಮೂರು ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ತಮ್ಮ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಪಾಲಿಮರ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳು ಸಾವಯವ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳು, ಮತ್ತು ಆಕ್ಸೈಡ್ಗಳು ಮತ್ತು ಸಲ್ಫೈಡ್ಗಳು ಅಜೈವಿಕ ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳಾಗಿವೆ.

ಜಾಗತಿಕ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿ ಕಂಪನಿಗಳನ್ನು ನೋಡುವಾಗ, ಸ್ಟಾರ್ಟ್-ಅಪ್‌ಗಳಿವೆ ಮತ್ತು ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ತಯಾರಕರೂ ಇದ್ದಾರೆ. ಕಂಪನಿಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ನಂಬಿಕೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಏಕಾಂಗಿಯಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಹರಿವು ಅಥವಾ ಏಕೀಕರಣದ ಯಾವುದೇ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯಿಲ್ಲ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಕೆಲವು ತಾಂತ್ರಿಕ ಮಾರ್ಗಗಳು ಕೈಗಾರಿಕೀಕರಣದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿವೆ ಮತ್ತು ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಯಾಂತ್ರೀಕರಣದ ಹಾದಿಯು ಪ್ರಗತಿಯಲ್ಲಿದೆ.

ಯುರೋಪಿಯನ್ ಮತ್ತು ಅಮೇರಿಕನ್ ಕಂಪನಿಗಳು ಪಾಲಿಮರ್ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸೈಡ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಆದ್ಯತೆ ನೀಡುತ್ತವೆ. ಫ್ರೆಂಚ್ ಕಂಪನಿ ಬೊಲೊರೆ ಪಾಲಿಮರ್ ಆಧಾರಿತ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ವಾಣಿಜ್ಯೀಕರಣಗೊಳಿಸುವಲ್ಲಿ ಮುಂದಾಳತ್ವ ವಹಿಸಿದೆ. ಡಿಸೆಂಬರ್ 2011 ರಲ್ಲಿ, ಅದರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳು 30kwh ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಪಾಲಿಮರ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು + ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಡಬಲ್-ಲೇಯರ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳು ಹಂಚಿದ ಕಾರು ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಿದವು, ಇದು ವಿಶ್ವದಲ್ಲೇ ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ. EV ಗಳಿಗೆ ವಾಣಿಜ್ಯ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು.

Sakti3, ಥಿನ್-ಫಿಲ್ಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿ ತಯಾರಕ, ಬ್ರಿಟಿಷ್ ಗೃಹೋಪಯೋಗಿ ದೈತ್ಯ ಡೈಸನ್ 2015 ರಲ್ಲಿ ಸ್ವಾಧೀನಪಡಿಸಿಕೊಂಡಿತು. ಇದು ತೆಳುವಾದ-ಫಿಲ್ಮ್ ತಯಾರಿಕೆಯ ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ-ಪ್ರಮಾಣದ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ತೊಂದರೆಗೆ ಒಳಪಟ್ಟಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಯಾವುದೇ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಇರಲಿಲ್ಲ. ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ಉತ್ಪಾದನಾ ಉತ್ಪನ್ನ.

ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗಾಗಿ ಮ್ಯಾಕ್ಸ್‌ವೆಲ್‌ನ ಯೋಜನೆಯು ಮೊದಲು ಸಣ್ಣ ಬ್ಯಾಟರಿ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುವುದು, 2020 ರಲ್ಲಿ ಅವುಗಳನ್ನು ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದು ಮತ್ತು 2022 ರಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದು. ಕ್ಷಿಪ್ರ ವಾಣಿಜ್ಯ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಾಗಿ, ಮ್ಯಾಕ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಮೊದಲು ಅರೆ-ಪ್ರಯಾಣವನ್ನು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಬಹುದು. ಅಲ್ಪಾವಧಿಯಲ್ಲಿ ಘನ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು. ಇನ್ನೂ, ಅರೆ-ಘನ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಹೆಚ್ಚು ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬೇಡಿಕೆ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ದೊಡ್ಡ-ಪ್ರಮಾಣದ ಅನ್ವಯಗಳನ್ನು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.

ನಾನ್-ಥಿನ್-ಫಿಲ್ಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಒಟ್ಟಾರೆ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿ ಜನಪ್ರಿಯವಾಗಿವೆ. ತೈವಾನ್ ಹುಯಿನೆಂಗ್ ಮತ್ತು ಜಿಯಾಂಗ್ಸು ಕಿಂಗ್ಡಾವೊ ಇಬ್ಬರೂ ಈ ಟ್ರ್ಯಾಕ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಸಿದ್ಧ ಆಟಗಾರರು.

ಸಲ್ಫೈಡ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಕೈಗಾರಿಕೀಕರಣದ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಜಪಾನೀಸ್ ಮತ್ತು ಕೊರಿಯನ್ ಕಂಪನಿಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಬದ್ಧವಾಗಿವೆ. ಟೊಯೋಟಾ ಮತ್ತು ಸ್ಯಾಮ್‌ಸಂಗ್‌ನಂತಹ ಪ್ರತಿನಿಧಿ ಕಂಪನಿಗಳು ತಮ್ಮ ನಿಯೋಜನೆಯನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸಿವೆ. ಸಲ್ಫೈಡ್ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು (ಲಿಥಿಯಂ-ಸಲ್ಫರ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು) ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಬೃಹತ್ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಟೊಯೊಟಾದ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಅತ್ಯಂತ ಮುಂದುವರಿದಿದೆ. ಇದು ಆಂಪಿಯರ್-ಮಟ್ಟದ ಡೆಮೊ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಿತು. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಅವರು ದೊಡ್ಡ ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್ ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಆಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದ ವಾಹಕತೆಯೊಂದಿಗೆ LGPS ಅನ್ನು ಬಳಸಿದರು.

ಜಪಾನ್ ರಾಷ್ಟ್ರವ್ಯಾಪಿ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಕಾರ್ಯಕ್ರಮವನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದೆ. ಟೊಯೋಟಾ ಮತ್ತು ಪ್ಯಾನಾಸೋನಿಕ್ (ಟೊಯೋಟಾ ಸುಮಾರು 300 ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳನ್ನು ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ) ಅತ್ಯಂತ ಭರವಸೆಯ ಒಕ್ಕೂಟವಾಗಿದೆ. ಐದು ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ವಾಣಿಜ್ಯೀಕರಿಸುವುದಾಗಿ ಅದು ಹೇಳಿದೆ.

ಟೊಯೋಟಾ ಮತ್ತು NEDO ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಆಲ್-ಸಾಲಿಡ್-ಸ್ಟೇಟ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ವಾಣಿಜ್ಯೀಕರಣ ಯೋಜನೆಯು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ LIB ಲವಲವಿಕೆಯ ಮತ್ತು ಹಾನಿಕಾರಕ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಎಲ್ಲಾ-ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು (ಮೊದಲ ತಲೆಮಾರಿನ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು) ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವುದರೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ. ಅದರ ನಂತರ, ಇದು ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಹೊಸ ಧನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ (ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು). ಟೊಯೋಟಾ 2022 ರಲ್ಲಿ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳ ಮೂಲಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ ಮತ್ತು ಇದು 2025 ರಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. 2030 ರಲ್ಲಿ, ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಸಾಮೂಹಿಕ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಅನ್ವಯಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು 500Wh/kg ತಲುಪಬಹುದು.

ಪೇಟೆಂಟ್‌ಗಳ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ, ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗಾಗಿ ಅಗ್ರ 20 ಪೇಟೆಂಟ್ ಅರ್ಜಿದಾರರ ಪೈಕಿ, ಜಪಾನಿನ ಕಂಪನಿಗಳು 11 ರಷ್ಟನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಟೊಯೋಟಾವು 1,709 ಅನ್ನು ತಲುಪಿತು, ಎರಡನೇ ಪ್ಯಾನಾಸೋನಿಕ್‌ಗಿಂತ 2.2 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು. ಟಾಪ್ 10 ಕಂಪನಿಗಳು ಎಲ್ಲಾ ಜಪಾನೀಸ್ ಮತ್ತು ದಕ್ಷಿಣ ಕೊರಿಯನ್ ಆಗಿದ್ದು, ಜಪಾನ್‌ನಲ್ಲಿ 8 ಮತ್ತು ದಕ್ಷಿಣ ಕೊರಿಯಾದಲ್ಲಿ 2 ಸೇರಿದಂತೆ.

ಪೇಟೆಂಟ್‌ದಾರರ ಜಾಗತಿಕ ಪೇಟೆಂಟ್ ವಿನ್ಯಾಸದ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ, ಜಪಾನ್, ಯುನೈಟೆಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್, ಚೀನಾ, ದಕ್ಷಿಣ ಕೊರಿಯಾ ಮತ್ತು ಯುರೋಪ್ ಪ್ರಮುಖ ದೇಶಗಳು ಅಥವಾ ಪ್ರದೇಶಗಳಾಗಿವೆ. ಸ್ಥಳೀಯ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ಟೊಯೋಟಾ ಯುನೈಟೆಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್ ಮತ್ತು ಚೀನಾದಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಗಮನಾರ್ಹ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಕ್ರಮವಾಗಿ ಒಟ್ಟು ಪೇಟೆಂಟ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ 14.7% ಮತ್ತು 12.9% ರಷ್ಟಿದೆ.

ನನ್ನ ದೇಶದಲ್ಲಿ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಕೈಗಾರಿಕೀಕರಣವು ನಿರಂತರ ಪರಿಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿದೆ. ಚೀನಾದ ತಾಂತ್ರಿಕ ಮಾರ್ಗ ಯೋಜನೆಯ ಪ್ರಕಾರ, 2020 ರಲ್ಲಿ, ಇದು ಕ್ರಮೇಣ ಘನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ, ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿಯ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಚೌಕಟ್ಟಿನ ರಚನೆಯ ಲಿಥಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ನಿರ್ಮಾಣ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇದು 300Wh/kg ಸಣ್ಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಸಿಂಗಲ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಮಾದರಿ ತಯಾರಿಕೆಯನ್ನು ಗುರುತಿಸುತ್ತದೆ. 2025 ರಲ್ಲಿ, ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ನಿಯಂತ್ರಣ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು 400Wh/kg ದೊಡ್ಡ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಏಕ ಬ್ಯಾಟರಿ ಮಾದರಿ ಮತ್ತು ಗುಂಪು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಮತ್ತು ಲಿಥಿಯಂ-ಸಲ್ಫರ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು 2030 ರಲ್ಲಿ ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಪ್ರಚಾರ ಮಾಡಬಹುದು ಎಂದು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ.

CATL ನ IPO ನಿಧಿಸಂಗ್ರಹ ಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. NE ಟೈಮ್ಸ್ ವರದಿಗಳ ಪ್ರಕಾರ, CATL ಕನಿಷ್ಠ 2025 ರ ವೇಳೆಗೆ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಬೃಹತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ನಿರೀಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ.

ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಪಾಲಿಮರ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಬುದ್ಧವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಮೊದಲ EV-ಮಟ್ಟದ ಉತ್ಪನ್ನವು ಜನಿಸಿತು. ಅದರ ಪರಿಕಲ್ಪನಾ ಮತ್ತು ಮುಂದಕ್ಕೆ ನೋಡುವ ಸ್ವಭಾವವು ತಡವಾಗಿ ಬಂದವರಿಂದ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿ ಹೂಡಿಕೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಿದೆ, ಆದರೆ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲಿನ ಮಿತಿಯು ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಜೈವಿಕ ಘನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಸಂಭವನೀಯ ಪರಿಹಾರವಾಗಿದೆ; ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ; ವಸ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ, ತೆಳುವಾದ-ಫಿಲ್ಮ್ ಪ್ರಕಾರಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ವಿಸ್ತರಣೆ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ-ಪ್ರಮಾಣದ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ಕೇಂದ್ರಬಿಂದುವಾಗಿರುವ ಚಲನಚಿತ್ರವಲ್ಲದ ಪ್ರಕಾರಗಳ ಒಟ್ಟಾರೆ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ; ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹನಗಳ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಸಲ್ಫೈಡ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಅತ್ಯಂತ ಭರವಸೆಯ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಮತ್ತು ಅಪಕ್ವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಕ್ಕೆ ಬೃಹತ್ ಕೊಠಡಿಯೊಂದಿಗೆ ಧ್ರುವೀಕೃತ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಭದ್ರತಾ ಸಮಸ್ಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುವುದು ಭವಿಷ್ಯದ ಕೇಂದ್ರಬಿಂದುವಾಗಿದೆ.

ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಎದುರಿಸುತ್ತಿರುವ ಸವಾಲುಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಸೇರಿವೆ:

• ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು.
• ಘನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳ ಸುರಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವುದು.
• ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವಾಗ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳ ನಡುವೆ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವುದು.

ಲಿಥಿಯಂ-ಸಲ್ಫರ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು, ಲಿಥಿಯಂ-ಗಾಳಿ ಮತ್ತು ಇತರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಸಂಪೂರ್ಣ ಬ್ಯಾಟರಿ ರಚನೆಯ ಚೌಕಟ್ಟನ್ನು ಬದಲಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ, ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ಮಹತ್ವದ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿವೆ. ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಧನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳು ಪ್ರಸ್ತುತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಬಳಸುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರೆಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಸಾಕ್ಷಾತ್ಕಾರದ ತೊಂದರೆಯು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ. ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ಬ್ಯಾಟರಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿ, ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸುರಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಮತ್ತು ಲಿಥಿಯಂ ನಂತರದ ಯುಗದಲ್ಲಿ ಏಕೈಕ ಮಾರ್ಗವಾಗಿದೆ.