एउटा नयाँ प्रकारकोविद्युतीय सवारी साधनको लागि ब्याट्रीहालै गरिएको एक अध्ययन अनुसार, अत्यधिक तातो र चिसो तापक्रममा लामो समयसम्म बाँच्न सक्छ।

वैज्ञानिकहरू भन्छन् कि ब्याट्रीहरूले चिसो तापक्रममा एक पटक चार्ज गर्दा EV हरूलाई टाढासम्म यात्रा गर्न अनुमति दिनेछ - र तातो हावापानीमा तिनीहरू धेरै तातो हुने सम्भावना कम हुनेछ।

यसले EV चालकहरूलाई कम पटक चार्ज गर्ने र साथैब्याट्रीहरूलामो आयु।

अमेरिकी अनुसन्धान टोलीले एक नयाँ पदार्थ सिर्जना गरेको छ जुन रासायनिक रूपमा अत्यधिक तापक्रममा बढी प्रतिरोधी छ र उच्च-ऊर्जा लिथियम ब्याट्रीहरूमा थपिएको छ।

"जहाँ परिवेशको तापक्रम तीन अंकमा पुग्न सक्छ र सडकहरू अझ तातो हुन्छन्, त्यहाँ उच्च-तापमान सञ्चालन आवश्यक पर्दछ," क्यालिफोर्निया विश्वविद्यालय-सान डिएगोका वरिष्ठ लेखक प्रोफेसर झेङ चेनले भने।

"विद्युतीय सवारी साधनहरूमा, ब्याट्री प्याकहरू सामान्यतया भुइँमुनि, यी तातो सडकहरूको नजिक हुन्छन्। साथै, सञ्चालनको क्रममा करेन्ट चल्दा ब्याट्रीहरू न्यानो हुन्छन्।"

"यदि ब्याट्रीहरूले उच्च तापक्रममा यो वार्म-अप सहन सक्दैनन् भने, तिनीहरूको कार्यसम्पादन चाँडै घट्नेछ।"

सोमबार जर्नल प्रोसिडिङ्स अफ द नेशनल एकेडेमी अफ साइन्सेसमा प्रकाशित एक पेपरमा, अनुसन्धानकर्ताहरूले परीक्षणहरूमा ब्याट्रीहरूले क्रमशः -४० सेल्सियस (-१०४ फरेनहाइट) र ५० सेल्सियस (१२२ फरेनहाइट) मा आफ्नो ऊर्जा क्षमताको ८७.५ प्रतिशत र ११५.९ प्रतिशत कसरी राखे भनेर वर्णन गर्छन्।

तिनीहरूको उच्च कूलम्बिक दक्षता पनि क्रमशः ९८.२ प्रतिशत र ९८.७ प्रतिशत थियो, जसको अर्थ ब्याट्रीहरूले काम गर्न बन्द गर्नु अघि थप चार्जिङ चक्रहरू पार गर्न सक्छन्।

यो लिथियम नुन र डिब्युटाइल इथरबाट बनेको इलेक्ट्रोलाइटको कारणले हो, जुन औषधि र कीटनाशक जस्ता केही उत्पादनहरूमा प्रयोग हुने रंगहीन तरल पदार्थ हो।

डिब्युटाइल इथरले मद्दत गर्छ किनभने ब्याट्री चल्दा यसका अणुहरूले लिथियम आयनहरूसँग सजिलै खेल्दैनन् र शून्यभन्दा कम तापक्रममा यसको कार्यसम्पादन सुधार गर्छ।

साथै, डिब्युटाइल इथरले १४१ सेल्सियस (२८५.८ फरेनहाइट) को उम्लने बिन्दुमा सजिलै ताप सहन सक्छ, अर्थात् यो उच्च तापक्रममा तरल रहन्छ।

यो इलेक्ट्रोलाइटलाई यति विशेष बनाउने कुरा के हो भने यसलाई लिथियम-सल्फर ब्याट्रीसँग प्रयोग गर्न सकिन्छ, जुन रिचार्जेबल छ र यसमा लिथियमबाट बनेको एनोड र सल्फरबाट बनेको क्याथोड छ।

एनोड र क्याथोडहरू ब्याट्रीका ती भागहरू हुन् जसबाट विद्युतीय प्रवाह हुन्छ।

लिथियम-सल्फर ब्याट्रीहरू EV ब्याट्रीहरूमा अर्को महत्त्वपूर्ण चरण हुन् किनभने तिनीहरूले हालको लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू भन्दा प्रति किलोग्राम दुई गुणा बढी ऊर्जा भण्डारण गर्न सक्छन्।

यसले EVs को तौल नबढाईकनै यसको दायरा दोब्बर बनाउन सक्छब्याट्रीलागत कम राख्दै प्याक गर्नुहोस्।

सल्फर पनि प्रचुर मात्रामा पाइन्छ र परम्परागत लिथियम-आयन ब्याट्री क्याथोडहरूमा प्रयोग हुने कोबाल्टको तुलनामा यसले स्रोतलाई कम वातावरणीय र मानवीय पीडा दिन्छ।

सामान्यतया, लिथियम-सल्फर ब्याट्रीहरूमा समस्या हुन्छ - सल्फर क्याथोडहरू यति प्रतिक्रियाशील हुन्छन् कि ब्याट्री चलिरहेको बेला तिनीहरू पग्लन्छन् र यो उच्च तापक्रममा झन् खराब हुन्छ।

र लिथियम धातु एनोडहरूले डेन्ड्राइट भनिने सुई जस्तो संरचना बनाउन सक्छन् जसले ब्याट्रीको भागहरूलाई सर्ट-सर्किटको कारणले छेड्न सक्छ।

फलस्वरूप, यी ब्याट्रीहरू दशौं चक्रसम्म मात्र टिक्छन्।

UC-सान डिएगो टोलीद्वारा विकसित डिब्युटाइल इथर इलेक्ट्रोलाइटले अत्यधिक तापक्रममा पनि यी समस्याहरू समाधान गर्छ।

उनीहरूले परीक्षण गरेका ब्याट्रीहरूको साइकल चलाउने आयु सामान्य लिथियम-सल्फर ब्याट्रीको तुलनामा धेरै लामो थियो।

"यदि तपाईं उच्च ऊर्जा घनत्व भएको ब्याट्री चाहनुहुन्छ भने, तपाईंले सामान्यतया धेरै कठोर, जटिल रसायन विज्ञान प्रयोग गर्नुपर्छ," चेनले भने।

"उच्च ऊर्जाको अर्थ धेरै प्रतिक्रियाहरू भइरहेका छन्, जसको अर्थ कम स्थिरता, बढी क्षयीकरण हो।"

"स्थिर उच्च-ऊर्जा ब्याट्री बनाउनु आफैंमा गाह्रो काम हो - फराकिलो तापक्रम दायरा मार्फत यो गर्ने प्रयास गर्नु अझ चुनौतीपूर्ण छ।"

"हाम्रो इलेक्ट्रोलाइटले उच्च चालकता र अन्तरमुखीय स्थिरता प्रदान गर्दै क्याथोड साइड र एनोड साइड दुवै सुधार गर्न मद्दत गर्दछ।"

टोलीले सल्फर क्याथोडलाई पोलिमरमा कलम गरेर अझ स्थिर बनाउन पनि इन्जिनियर गर्यो। यसले इलेक्ट्रोलाइटमा थप सल्फर घुलनशील हुनबाट रोक्छ।

अर्को चरणहरूमा ब्याट्री रसायन विज्ञानलाई मापन गर्नु समावेश छ ताकि यो अझ उच्च तापक्रममा सञ्चालन होस् र चक्रको आयु अझ बढोस्।