30 جنوری 2024
(نانوورک اسپاٹ لائٹ) قابل تجدید ہوا اور شمسی توانائی کی منتقلی کو سستی بڑے پیمانے پر توانائی ذخیرہ کرنے کے اختیارات کی کمی کی وجہ سے ایک اہم رکاوٹ کا سامنا ہے۔ لاگت سے موثر گرڈ لیول بیٹریوں کے بغیر، اتار چڑھاؤ اور وقفے وقفے سے مسائل پائیدار نسل کو بڑے پیمانے پر اپنانے کو ناقابل عمل بناتے ہیں۔ سولر پینلز اور ونڈ ٹربائنز جیسے اجزاء کے پیداواری اخراجات کو کم کرنے کے وعدے کے بعد، ذخیرہ کرنے والی ٹیکنالوجی آخری رکاوٹ کے طور پر ابھری ہے جسے صاف کیا جانا ہے۔ معروف بیٹری کمپنیوں کی جانب سے شدید R&D کے باوجود، مروجہ لیتھیم آئن کیمسٹری اس ایپلی کیشن کے لیے درکار کم قیمتوں، حفاظت، استحکام اور ہائی سائیکل لائف کے امتزاج کو حاصل کرنے کے لیے جدوجہد کرتی ہے۔ سوڈیم آئن بیٹریوں کی ابھرتی ہوئی صلاحیت نے کوششوں کو پھر سے تقویت بخشی ہے، لیکن ان کی کامیابی کا انحصار ضرورت سے زیادہ نایاب یا زہریلے مواد کے مناسب الیکٹروڈز کی نشوونما پر ہے۔ میں شائع ہونے والے ایک مقالے میں جدید فنکشنل مواد۔ (“Tea-Derived Sustainable Materials”)، ہارورڈ یونیورسٹی میں ڈاکٹر Xingcai Zhang کی قیادت میں ایک ٹیم نے چائے کے فضلے سے حاصل کردہ ایک اختراعی مواد کا استعمال کرتے ہوئے ایک اعلی کارکردگی والے سوڈیم آئن بیٹری اینوڈ کی ترقی کی تفصیلات بتائی ہیں۔ حالیہ پیشرفت کو آگے بڑھاتے ہوئے جنہوں نے سوڈیم آئن بیٹریوں کو مروجہ لیتھیم آئن ٹکنالوجی کا ایک قابل عمل اور کم لاگت والا متبادل بنا دیا ہے، محققین کا بایوماس سے حاصل شدہ اینوڈ ایسی خصوصیات کو ظاہر کرتا ہے جو اگلی نسل کو سستی اور پائیدار گرڈ سطح کی توانائی ذخیرہ کرنے کے قابل بنا سکتا ہے۔ سوڈیم آئن بیٹریوں کی پچھلی کوششوں نے کم لاگت حاصل کی ہے لیکن کارکردگی کے شعبوں جیسے چارج کی گنجائش، لمبی عمر، اور لیتھیم آئن کے غلبہ کو ہٹانے کے لیے چارجنگ کی شرحوں میں بہت زیادہ نقصان اٹھایا ہے۔ اس کا زیادہ تر حصہ کیمسٹری کے بنیادی چیلنجوں سے پیدا ہوتا ہے، کیونکہ سوڈیم آئنوں کا بڑا سائز بیٹری کے اجزاء کے اندر تیز رفتار حرکت کو محدود کرتا ہے۔ ڈاکٹر ژانگ کی چائے کی چھٹی کے انوڈ کی مرکزی پیش قدمی ان موروثی حدود کو متوازن کرنے کے طریقے میں مضمر ہے۔ ایک سیدھے سیدھے ایک قدم کے پائرولیسس عمل کے ذریعے، محققین چائے کی پتی کے کچے تنوں کو سوڈیم آئن ذخیرہ کرنے کے لیے موزوں "ہارڈ کاربن" مواد میں تبدیل کرتے ہیں۔ موجودہ کاربن پر مبنی اینوڈس کے مقابلے میں، ٹیم کے فضلے سے چائے سے ماخوذ ہارڈ کاربن، جسے TS-1400-HCl کہا جاتا ہے، پورے بورڈ میں کافی حد تک بہتر میٹرکس فراہم کرتا ہے۔ یہ 70% زیادہ ابتدائی صلاحیت، پہلے ہی چارج/ڈسچارج سائیکل میں 91% زیادہ کارکردگی، اور 7 سائیکلوں میں 9-500x زیادہ لمبی عمر فراہم کرتا ہے۔ تنقیدی طور پر، TS-1400-HCl ایک قابل توسیع صنعتی عمل کے ذریعے صرف سستے بنیادی اجزاء کا استعمال کرتے ہوئے یہ پیش رفت کارکردگی حاصل کرتا ہے۔
TS-1400-HCl کی HRTEM تصویر۔ (وائلی-وی سی ایچ ورلاگ کی اجازت کے ساتھ دوبارہ پرنٹ کیا گیا) محققین TS-1400-HCl کی صلاحیتوں کی وجہ ساختی اضافہ کو قرار دیتے ہیں جو کہ چائے کی پتی کے تنوں اور اسٹریٹجک ایسڈ ٹریٹمنٹ کے ذریعے قابل بنایا گیا ہے۔ اس کا قدرتی طور پر غیر محفوظ بایوماس ڈھانچہ الیکٹرولائٹ کی رسائی کو آسان بناتا ہے جبکہ سوڈیم آئن جذب کے لیے کافی نقائص اور خالی جگہوں کو برقرار رکھتا ہے۔ تیزاب سے دھونے سے وہ نجاست دور ہوتی ہے جس کی وجہ سے خام شکل میں صلاحیت میں کمی واقع ہوتی ہے۔ اس دو جہتی نقطہ نظر کے نتیجے میں ایک بہتر کاربن اینوڈ گریفائٹ جیسی تہوں کے درمیان فاصلہ بڑھاتا ہے، مائیکرو اور میسوپورس میں وافر جذب کرنے والی جگہیں، اور بار بار چارج کرنے پر بہترین ساختی مضبوطی ملتی ہے۔ سپیکٹروسکوپک تجزیہ کے ذریعے، ڈاکٹر ژانگ کے گروپ نے تصدیق کی کہ TS-1400-HCl کا سوڈیم آئن ذخیرہ سطح جذب کرنے کے عمل کے ذریعے سوراخوں اور نقائص کو بھرتا ہے، جس کے بعد بلک الیکٹروڈ میں گہرائی میں گرافیٹک شیٹس کے درمیان تعامل ہوتا ہے۔ یہ دوہرا طریقہ کار، موزوں بائیو ماس سخت کاربن ساخت کی طاقتوں کا فائدہ اٹھاتا ہے، اعلی صلاحیت اور برقی کارکردگی کو یقینی بنانے کے لیے مواد کا مکمل استعمال کرتا ہے۔ ایک مکمل سوڈیم آئن کوائن سیل کے حقیقی دنیا کے فزیبلٹی ٹیسٹوں نے TS-1400-HCl کی امیدواری کو بڑے پیمانے پر پیداوار کے الیکٹروڈ کے طور پر مزید مستحکم کیا۔ یہاں تک کہ استحکام کے لیے اینوڈ کو پریزوڈیٹ کیے بغیر، ڈاکٹر ژانگ کی چائے کی پتی کا مکمل سیل Na کے ساتھ3V2(پی او4)3 کیتھوڈ نے اب بھی 1000 سائیکلوں سے زیادہ غیر معمولی لمبی عمر حاصل کی اور تجارتی لتیم آئن بیٹریوں کے ساتھ مسابقتی توانائی کی کثافت حاصل کی۔ تیاری کے ایسے مظاہرے بغیر کسی خصوصی پری پروسیسنگ کے TS-1400-HCl کی قابل عملیت اور لاگت کی تاثیر کو انڈر سکور کرتے ہیں۔ محققین کا تخمینہ ہے کہ تیزاب کے سستے علاج اور ان کے سخت کاربن انوڈس کو تیار کرنے کے لیے استعمال ہونے والی اینیلنگ سے مسابقتی قیمتوں کا تعین تقریباً 5-7 ڈالر فی کلوگرام پیمانے پر ہو گا۔ خام چائے کی پتی کے وسائل کی کثرت کے ساتھ مل کر - صرف چین کی سالانہ پیداوار 1 بلین کلوگرام سے زیادہ ہے - ڈاکٹر ژانگ کے گروپ کا خیال ہے کہ ان کے بایوماس کے نقطہ نظر میں ایک مرکزی دھارے میں، سستی بیٹری مواد کے طور پر حقیقی پائیداری اور مثبت ماحولیاتی اثرات کی مضبوط صلاحیت ہے۔ تکمیلی کیتھوڈ مواد میں مسلسل تحقیق کے ساتھ لاگت میں کمی کی بجائے کارکردگی کو زیادہ سے زیادہ بنانے پر توجہ مرکوز کرنے کے ساتھ، TS-1400-HCl جیسے الیکٹروڈ کو مربوط کرنے والی سوڈیم آئن بیٹریاں جلد ہی بڑے پیمانے پر صاف توانائی کے ذخیرہ اور تقسیم کے نظام کو بڑے پیمانے پر اپنانے کو کھول سکتی ہیں۔ فضلے کو واٹ میں تبدیل کرنے سے، سستی، پائیدار اور زمین کے موافق گرڈ بیٹریوں کی آمد ایک قدم قریب آتی ہے۔
By
مائیکل
برجر
- مائیکل رائل سوسائٹی آف کیمسٹری کی تین کتابوں کے مصنف ہیں:
نینو سوسائٹی: ٹیکنالوجی کی حدود کو آگے بڑھانا,
نینو ٹیکنالوجی: مستقبل چھوٹا ہے۔، اور
نینو انجینئرنگ: ٹیکنالوجی کو پوشیدہ بنانے کی مہارت اور اوزار
کاپی رائٹ ©
Nanowerk LLC
اسپاٹ لائٹ مہمان مصنف بنیں! ہمارے بڑے اور بڑھتے ہوئے گروپ میں شامل ہوں۔ مہمان شراکت دار. کیا آپ نے ابھی ایک سائنسی مقالہ شائع کیا ہے یا نینو ٹیکنالوجی کمیونٹی کے ساتھ اشتراک کرنے کے لیے دیگر دلچسپ پیش رفتیں ہیں؟ nanowerk.com پر شائع کرنے کا طریقہ یہاں ہے۔.
- SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
- پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- پلیٹو ای ایس جی۔ کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- ماخذ: https://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=64544.php
- : ہے
- : ہے
- 1
- 10
- 12
- 30
- 31
- 32
- 500
- 7
- 8
- 9
- a
- کثرت
- بہت زیادہ
- حاصل
- حاصل کیا
- حاصل کرتا ہے
- کے پار
- منہ بولابیٹا بنانے
- آگے بڑھانے کے
- ترقی
- آمد
- سستی
- کے بعد
- اکیلے
- متبادل
- an
- تجزیہ
- اور
- سالانہ
- درخواست
- نقطہ نظر
- علاقوں
- ارد گرد
- AS
- At
- کوششیں
- مصنف
- توازن
- بیس
- بیٹریاں
- بیٹری
- BE
- خیال ہے
- برجر
- کے درمیان
- ارب
- بایڈماس
- خالی
- بورڈ
- کتب
- حدود
- پیش رفت
- عمارت
- لیکن
- by
- صلاحیتیں
- اہلیت
- کاربن
- سیل
- سیمنٹڈ
- سینٹر
- مرکزی
- چیلنجوں
- چارج
- چارج کرنا
- سستے
- کیمسٹری
- چیناس۔
- صاف
- صاف توانائی
- قریب
- سکے
- مجموعہ
- مل کر
- تجارتی
- کمیونٹی
- کمپنیاں
- مقابلے میں
- مقابلہ
- تکمیلی
- اجزاء
- منسلک
- جاری رہی
- تبدیل
- قیمت
- قیمت میں کمی
- سرمایہ کاری مؤثر
- سکتا ہے
- سائیکل
- سائیکل
- تاریخ
- گہرے
- فراہم کرتا ہے
- ثبوت
- کثافت
- اخذ کردہ
- کے باوجود
- تفصیلات
- ترقی
- رفت
- تقسیم
- غلبے
- dr
- ڈبل
- ڈوب
- کارکردگی
- کوششوں
- الیکٹرولائٹ
- ابھرتی ہوئی
- کرنڈ
- کو چالو کرنے کے
- چالو حالت میں
- توانائی
- توانائی کی کثافت
- اضافہ
- کو یقینی بنانے کے
- ماحولیاتی
- تخمینہ
- بھی
- سے تجاوز
- بہترین
- غیر معمولی
- زیادہ
- دلچسپ
- موجودہ
- توسیع
- اخراجات
- چہرے
- سہولت
- فزیبلٹی
- بھرنے
- پہلا
- اتار چڑھاؤ
- توجہ مرکوز
- پیچھے پیچھے
- کے لئے
- فارم
- سے
- مکمل
- فنکشنل
- بنیادی
- مزید
- مستقبل
- نسل
- ملتا
- GIF
- زیادہ سے زیادہ
- بہت
- گرڈ
- گروپ
- بڑھتے ہوئے
- مہمان
- ہارڈ
- ہارورڈ
- ہارورڈ یونیورسٹی
- ہے
- ہائی
- اعلی کارکردگی
- اعلی
- قبضہ
- کس طرح
- کیسے
- HTTPS
- رکاوٹ
- تصویر
- اثر
- بہتر
- in
- صنعتی
- سستا
- ذاتی، پیدائشی
- ابتدائی
- جدید
- کے بجائے
- انضمام کرنا
- شدید
- میں
- مسائل
- IT
- میں
- میں شامل
- فوٹو
- صرف
- نہیں
- بڑے
- بڑے پیمانے پر
- بڑے
- آخری
- تہوں
- معروف
- چھوڑ دو
- قیادت
- لیورنگنگ
- جھوٹ ہے
- زندگی
- کی طرح
- حدود
- لنکڈ
- علامت (لوگو)
- لمبی عمر
- بند
- لو
- کم قیمتیں
- کم قیمت
- بنا
- مین سٹریم میں
- بنا
- بناتا ہے
- بنانا
- ماس
- بڑے پیمانے پر اپنانے
- مواد
- مواد
- میکانزم
- پیمائش کا معیار
- مائیکل
- مائکرو.
- مشرق
- تحریک
- بہت
- نام
- نےنو
- اگلے
- نہیں
- of
- بند
- on
- ایک
- صرف
- اصلاح
- آپشنز کے بھی
- or
- دیگر
- ہمارے
- پیداوار
- پر
- پینل
- کاغذ.
- رسائی
- فی
- کارکردگی
- اجازت
- پی ایچ پی
- اہم
- پلاٹا
- افلاطون ڈیٹا انٹیلی جنس
- پلیٹو ڈیٹا
- مثبت
- ممکنہ
- طاقت
- ابتدائی
- موجودہ
- پچھلا
- قیمتیں
- قیمتوں کا تعین
- وزیر اعظم
- عمل
- پیدا
- پیداوار
- وعدہ
- فراہم کرتا ہے
- شائع
- شائع
- پبلیشر
- دھکیلنا
- خصوصیات
- آر اینڈ ڈی
- تیزی سے
- Rare
- قیمتیں
- خام
- تیاری
- اصلی
- حقیقی دنیا
- حال ہی میں
- کو کم کرنے
- کمی
- باقی
- ہٹاتا ہے
- قابل تجدید
- بار بار
- ضرورت
- تحقیق
- محققین
- وسائل
- نتائج کی نمائش
- برقرار رکھنے
- مضبوطی
- شاہی
- سیفٹی
- توسیع پذیر
- پیمانے
- سائنسی
- سیکنڈ اور
- چادریں
- سائٹس
- سائز
- مہارت
- سوسائٹی
- سوڈیم
- شمسی
- شمسی پینل
- شمسی توانائی
- اسی طرح
- خصوصی
- کے لئے نشان راہ
- استحکام
- تنوں
- مرحلہ
- ابھی تک
- ذخیرہ
- اسٹوریج کے اختیارات
- براہ راست
- حکمت عملی
- طاقت
- ترقی
- مضبوط
- ساختی
- ساخت
- جدوجہد
- کافی
- کامیابی
- اس طرح
- موزوں
- سطح
- پائیداری
- پائیدار
- سسٹمز
- موزوں
- چائے
- ٹیم
- ٹیکنالوجی
- ٹیسٹ
- کہ
- ۔
- مستقبل
- ان
- یہ
- اس
- تین
- کے ذریعے
- کرنے کے لئے
- بھی
- اوزار
- منتقلی
- علاج
- ٹرننگ
- کشید
- یونیورسٹی
- انلاک
- تازہ ترین معلومات
- صلی اللہ علیہ وسلم
- URL
- استعمال کی شرائط
- استعمال کیا جاتا ہے
- کا استعمال کرتے ہوئے
- بہت
- کی طرف سے
- استحکام
- قابل عمل
- دھلائی
- فضلے کے
- راستہ..
- جبکہ
- وسیع پیمانے پر
- ونڈ
- ساتھ
- کے اندر
- بغیر
- گا
- آپ
- اور
- زیفیرنیٹ
- جانگ