ফিউচারোলজি ১.১: আরও ছোট, উচ্চ-ক্ষমতার ব্যাটারি আগের তুলনায় আরও কাছে

আমাদের স্মার্টফোন ফিউচারোলজি সিরিজের বছরের শুরুতে আমরা স্মার্টফোনে ব্যাটারির পিছনে প্রযুক্তি এবং ভবিষ্যতে কী ঘটবে তা নিয়ে আলোচনা করেছি। এই নিবন্ধটি সেই টুকরোটির একটি দ্রুত আপডেট, লিথিয়াম রসায়নের উপর ভিত্তি করে ব্যাটারিতে সাম্প্রতিক কিছু ঘটনার দিকে তাকিয়ে রয়েছে like যেমন স্মার্টফোনের বিশাল সংখ্যাগরিষ্ঠতা তৈরি করে।

সময়ের সাথে সাথে কীভাবে আপনার ফোনের ব্যাটারির আয়ু হ্রাস পাবে এবং লিথিয়াম সালফার ব্যাটারি এবং লিথিয়াম ধাতব অ্যানোডের মতো উচ্চ-দক্ষতা প্রযুক্তিগুলি ব্যবহারিক হওয়ার চেয়ে আরও কাছাকাছি কীভাবে আমরা তা নিবিড়ভাবে পর্যবেক্ষণ করব। বিরতির পরে আমাদের সাথে যোগ দিন।

: ফোনের ব্যাটারি প্রযুক্তির সর্বশেষ যুগান্তকারী

সময়ের সাথে সাথে কেন আপনার ব্যাটারির ক্ষমতা হ্রাস পায়

চিত্র ক্রেডিট: শক্তি সঞ্চয় স্থান গবেষণা যৌথ কেন্দ্র

মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে জয়েন্ট সেন্টার ফর এনার্জি স্টোরেজ রিসার্চের নেতৃত্বে একটি দল সময়ের সাথে সাথে লিথিয়াম ব্যাটারিগুলির অবনতির পিছনে প্রক্রিয়াগুলি সম্পর্কে প্রমাণ সংগ্রহ করতে সক্ষম হয়েছিল । আমার মূল নিবন্ধে, আমি ব্যাটারির ক্ষমতা হ্রাস করার সাথে সাথে লিথিয়াম ধাতু অ্যানোডগুলিতে ডেন্ড্রিটিক (গাছের মতো শাখা) বৃদ্ধির কথা উল্লেখ করেছি।

সময়ের সাথে সাথে লি-পো ইলেক্ট্রোডে লিথিয়াম ধাতব জমা দেওয়া

ক্রেডিট: শক্তি সঞ্চয় সংগ্রহের জন্য যৌথ কেন্দ্র

দলটি সময়ের সাথে সাথে লিথিয়াম পলিমার ব্যাটারিতে এই আমানতগুলি পর্যবেক্ষণ করতে স্টেম (ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি - অবিশ্বাস্যভাবে ছোট কাঠামো বিশ্লেষণ করার পদ্ধতি) ব্যবহার করে একটি নতুন পদ্ধতি তৈরি করেছে developed

লিথিয়াম ব্যাটারির আনোড হ'ল যা মোট ক্ষমতাটি নির্ধারণ করে এবং এই বৃদ্ধিগুলি লিথিয়াম আয়নগুলি সঞ্চয় করতে এনোড কতটা দক্ষতার সাথে ব্যর্থ হয় এবং ব্যাটারির ক্ষমতা হ্রাস করে। এটি আরও দেখানো হয়েছে যে লিথিয়াম ধাতবগুলির এই লম্বালম্বী বৃদ্ধি বিপজ্জনক হতে পারে এবং অভ্যন্তরীণ ব্যর্থতাগুলির কারণ হতে পারে যা ব্যাটারি বেলুনিং বা আরও খারাপ, বিস্ফোরণ ঘটায় ।

এই জাতীয় প্রক্রিয়াগুলি পর্যবেক্ষণ করার জন্য এই যুগান্তকারী দক্ষতার সাথে, দলটি এই বৃদ্ধিগুলি নিয়ন্ত্রণ করে এমন কারণগুলি নির্ধারণ করতে সক্ষম হয়েছে যা ক্ষেত্রের গবেষকদের বাণিজ্যিক লিথিয়াম ভিত্তিক ব্যাটারির দীর্ঘায়ু এবং সুরক্ষা উন্নত করতে সহায়তা করবে।

লিথিয়াম-সালফার উন্নতি

চিত্র ক্রেডিট: ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়

লিথিয়াম সালফার প্রযুক্তিতে প্রকাশিত কাগজপত্রের সংখ্যা নাটকীয়ভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে, এবং যেমনটি আগে ব্যাখ্যা করা হয়েছিল যে প্রযুক্তিটি লিথিয়াম ব্যাটারি প্রযুক্তিতে পরবর্তী পুনরাবৃত্তি হিসাবে দেখা হয়, ব্যাপকভাবে গৃহীত লিথিয়াম পলিমার কোষের পরিবর্তে। পুনরুদ্ধার করতে:

লিথিয়াম সালফার বর্তমান প্রযুক্তিগুলির জন্য অত্যন্ত আকর্ষণীয় প্রতিস্থাপন কারণ এটি উত্পাদন করা যেমন সহজ, উচ্চতর চার্জিং ক্ষমতাও রয়েছে। আরও ভাল, এটির জন্য অত্যধিক অস্থির দ্রাবকগুলির প্রয়োজন হয় না যা সংক্ষিপ্তকরণ এবং পাঞ্চচারগুলি থেকে আগুনের ঝুঁকিকে মারাত্মকভাবে হ্রাস করে।

লিথিয়াম সালফার এবং ভবিষ্যতের অন্যান্য ব্যাটারি প্রযুক্তি সম্পর্কে আরও

সম্প্রতি, ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয় থেকে একটি দল লিথিয়াম সালফার রসায়ন সম্পর্কিত একটি সমস্যা সমাধান করেছে, গত মাসে এটিতে একটি নিবন্ধ প্রকাশ করেছে ।

লি-এস ব্যাটারির দীর্ঘায়ু নিয়ে সমস্যাগুলি সমাধান হওয়ার সাথে সাথে প্রযুক্তিটি বাস্তব বাস্তবতার দিকে এগিয়ে যায়।

চার্জ এবং স্রাব প্রক্রিয়াগুলিতে যে রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলি ঘটে তার সময় পলিসালফাইড চেইনগুলি গঠিত হয়। এই চেইনগুলি অবশ্যই বৈদ্যুতিন পদার্থের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হওয়া উচিত এবং এটি এখানেই সমস্যাটি পড়ে থাকে, পলিসলফাইড কখনও কখনও সমাধানে দ্রবীভূত করতে পারে এবং ব্যাটারি দীর্ঘায়ু প্রভাবিত করে।

এই দলটি সিলিকন ডাই অক্সাইড (প্রয়োজনীয় গ্লাস) এর পাতলা স্তর ব্যবহার করে এই পলিসালফাইডগুলিকে ন্যানোস্ফিয়ারে আবদ্ধ করার একটি পদ্ধতি তৈরি করেছিল, যা ইলেক্ট্রোডগুলির মধ্যে দিয়ে সহজেই সরতে সক্ষম হয়ে পলিসুলাইডকে বৈদ্যুতিন থেকে দূরে রাখে। এ জাতীয় সমস্যাগুলি অনেক কঠোর পরিশ্রমী গবেষণা দল দ্বারা নিয়মিত সমাধান করা হওয়ায় লিথিয়াম-সালফার ব্যাটারি আমাদের ফোনে থাকায় প্রতিটি দিনই আরও কাছাকাছি আসে।

লিথিয়াম মেটাল আনোডগুলি ফলপ্রসূ হতে চলেছে

চিত্র ক্রেডিট: সলিডনারিজি সিস্টেমস

আপনি যদি ব্যাটারি ফিউচারোলজি নিবন্ধ থেকে মনে রাখেন, আমি উল্লেখ করেছি যে কীভাবে লিথিয়াম ধাতুটি ব্যবহার করতে সক্ষম হওয়ায় এনোড অতিরিক্ত আনয়ন ক্ষমতার কারণে আনোড উপকরণগুলির "পবিত্র গ্রিল" হয়।

সলিডনারজি সিস্টেম কর্পস তাদের "অ্যানোডলেস" লিথিয়াম ব্যাটারি দেখিয়ে চলেছে, যা প্রয়োজনীয় গ্রাফাইট এবং সংমিশ্রিত আনোডগুলি একটি পাতলা লিথিয়াম ধাতব আনোডের সাথে প্রতিস্থাপন করে। তারা দাবি করে যে তারা গ্রাফাইট আনোডের তুলনায় শক্তির ঘনত্ব দ্বিগুণ করে এবং একটি সিলিকন যৌগিক অ্যানোডের তুলনায় 50%।

সর্বশেষতম 'আনোডলেস' ব্যাটারি এখনই আপনার ফোনে যা আছে তার শক্তি ঘনত্ব দ্বিগুণ করার দাবি করে।

সলিডনার্নি প্রকাশিত উপরের চিত্রটি আকারের কঠোর হ্রাস প্রদর্শন করতে সহায়তা করে, যদিও আমার উল্লেখ করা উচিত এটি কিছুটা বিভ্রান্তিকর। শাওমি এবং স্যামসাং উভয় ব্যাটারিই প্রতিস্থাপনযোগ্য হিসাবে নকশাকৃত, সুতরাং অতিরিক্ত প্লাস্টিকের শেল এবং অতিরিক্ত ইলেকট্রনিক্স যেমন চার্জিং সার্কিট বা এমনকি (কিছু স্যামসাং ব্যাটারিতে) একটি এনএফসি অ্যান্টেনা থাকবে।

তবে, এটি বলার পরে আপনি বিবিসির নিউজ প্রতিবেদনে আইফোনের ১.৮ আহ অভ্যন্তরীণ ব্যাটারি এবং ২.০ আহ সলিডনার্জি ব্যাটারি প্যাকের মধ্যে যথেষ্ট আকারের পার্থক্য দেখতে পাবেন।

এটি সব কি মানে

স্যামসাংয়ের গ্যালাক্সি এস and এবং অ্যাপলের আইফোন including সহ বেশ কয়েকটি নির্মাতাদের ফ্ল্যাগশিপ ফোন - পাতলা ডিজাইনের দিকে এগিয়ে যাওয়ার ফলে, ডেনসার ব্যাটারিগুলির প্রয়োজনীয়তা আরও বেশি হয়ে উঠছে। ভবিষ্যতের পাওয়ার-ক্ষুধার্ত প্রসেসরের জন্য আরও রস সরবরাহ করার সময় আরও ছোট ব্যাটারি পাওয়ারকে ছোট অঞ্চলে ক্র্যামিং করা বড় "ফ্যাবলেট" স্টাইলের হ্যান্ডসেটগুলির বাইরে কয়েক দিনের ব্যবহার পাওয়ার সম্ভাবনাও উন্মুক্ত করে।

আমরা এমন ভবিষ্যতের দিকে তাকিয়ে রয়েছি যেখানে ভয়ঙ্কর মৃত স্মার্টফোন ব্যাটারি এড়াতে এটি আগের চেয়ে সহজ হবে।

এবং যখন লিথিয়াম সালফার ব্যাটারির কথা আসে, সংক্ষিপ্ত হওয়া বা পঞ্চচারিংয়ের ফলে আগুনের হ্রাস ঝুঁকির কারণে আমাদের ডিভাইসগুলি ব্যবহারের পক্ষে আরও নিরাপদ এবং নির্মাতাদের পরিবহণের ক্ষেত্রে কম বিপজ্জনক (এবং ব্যয়বহুল) হওয়া উচিত।

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে দ্রুত চার্জিং এবং ওয়্যারলেস চার্জিংয়ের বৃদ্ধির দিকে সাম্প্রতিক অগ্রগতির সাথে এটি একত্রিত করুন এবং আমরা এমন একটি ভবিষ্যতের দিকে তাকিয়ে রয়েছি যেখানে কোনও মৃত স্মার্টফোন ব্যাটারি এড়ানো সহজ হবে be

তাহলে আমরা কখন এই নতুন প্রযুক্তিগুলি উপলভ্য হতে দেখব? সলিউডনারজি অনুমান করে যে এর "আনোডলেস" সমাধানটি ২০১ in সালে বাজারে আসবে, এবং আমরা এই প্রযুক্তির চারপাশে সাম্প্রতিক উন্নয়নগুলি দেখে লি-এস ব্যাটারিগুলির জন্যও একই ধরণের সময়সূচী খুঁজছি। এটি পরের বছরে তারা আসল মোবাইল ডিভাইসগুলিতে শিপিংয়ের কথা বলবে না - তবুও, ব্যাটারি প্রযুক্তিতে যে বিপ্লব আমরা প্রত্যেকে অপেক্ষা করে এসেছি তা খুব বেশি দূরে থাকতে পারে না।

আরও ভবিষ্যতত্ত্ব: স্মার্টফোন প্রযুক্তির ভবিষ্যত সম্পর্কে পড়ুন

তথ্যসূত্র

1. বিএল মেহদী, জে কিয়ান, ই ন্যাসিবুলিন, সি পার্ক, ডিএ ওয়েলচ, আর ফ্যালার, এইচ। মেহতা, ডব্লিউএ হেন্ডারসন, ডাব্লু জু, সিএম ওয়াং, জে ইভানস, জে লিউ, জে জি জাং, কেটি মুয়েলার, এবং অপারেন্ডো ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল (এস) টিইএম, ন্যানো লেটারস, 2015 দ্বারা এনডি ব্রাউনিং, লিথিয়াম ব্যাটারিগুলিতে ন্যানোস্কেল প্রক্রিয়াগুলির পর্যবেক্ষণ এবং পরিমাণ নির্ধারণ। 15. (3): পি। 2168-2173।
2. জি জেং, এসডাব্লু লি, জেড লিয়াং, এইচ.ডাব্লু। লি, কে। ইয়ান, এইচ। ইয়াও, এইচ ওয়াং, ডব্লিউ লি, এস চু এবং ওয়াই কুই স্থিতিশীল লিথিয়াম ধাতব অ্যানোডের জন্য আন্তঃসংযুক্ত ফাঁকা কার্বন ন্যানোস্ফিয়ারস, নাট ন্যানো, 2014. 9 (8): পি। 618-623।
3. বি। ক্যাম্পবেল, জে বেল, এইচ। হোসেইনি বে, জেড ফ্যাভর্স, আর। আইনেস্কু, সি এস ওজকান এবং এম ওজকান, সিথো-লেপযুক্ত সালফার কণা হালকাভাবে কমে যাওয়া গ্রাফিন অক্সাইডের লিথিয়াম সালফার ব্যাটারি ন্যানোস্কেল হিসাবে ক্যাথোড উপাদান হিসাবে, 2015।
4. ওয়াই ইয়াং, জি জেং, এবং ওয়াই কুই, ন্যানোস্ট্রাকচার্ড সালফার ক্যাথোডস, কেমিক্যাল সোসাইটির রিভিউ, ২০১৩. ৪২ ()): পি। 3018-3032।
5. ডাব্লু। লি, কি। ঝাং, জি জেং, জেডডাব্লু সেহ, এইচ ইয়াও এবং ওয়াই কুই, ন্যানোস্ট্রাকচার্ড সালফার ক্যাথোড পারফরম্যান্স উন্নয়নের ক্ষেত্রে বিভিন্ন পরিবাহী পলিমারের ভূমিকা বোঝা, ন্যানো লেটারস, ২০১৩। ১৩ (১১): পি । 5534-5540।