समाचारं

न, मनुष्य, वयं सोडियम-आयन-बैटरी अपि अद्यापि न चिन्तितवन्तः, परन्तु पोटेशियम-आयन-बैटरी अत्र सन्ति?

अधुना एव ग्रुप् १ कम्पनीतः १८६५० तमे वर्षे पोटेशियम-आयन-बैटरी बहिः आगता इति कथ्यते यत् लिथियम-आयन-बैटरी-इत्यस्मात् न्यूनमूल्येन उपयोक्तुं शक्यते ।ऊर्जाघनत्वं १६०-१८०Wh/किलोग्रामपर्यन्तं भवति . एषा अवधारणा का अस्ति ?BYDलिथियम आयरन फॉस्फेट् ब्लेड बैटरी केवलं १४० Wh/kg भवति । . .

पूर्वं प्रचारितायाः सोडियम-आयन-बैटरी-इत्यस्य अपि तथैव भवति, यत् १६० Wh/kg ऊर्जाघनत्वं प्राप्तुं शक्नोति, Ningde इत्यस्य द्वितीय-पीढीयाः २०० Wh/kg सोडियम-आयन-बैटरी अपि पूर्वमेव विकासाधीनः अस्ति

धिक्, किं लिथियम-आयन-बैटरी शीघ्रमेव परित्यक्ताः भविष्यन्ति?

हे~ विषयाः तावत् सरलाः न सन्ति।

सर्वप्रथमं अस्माभिः एतां तुलनां सम्यक् कर्तव्या "Energy density" वस्तुतः अस्ति "बैटरी पैक ऊर्जा घनत्व"।तथा "कोशिका ऊर्जा घनत्वम्" ।तत्र द्वौ प्रकारौ स्तः ।

उपरि उल्लिखिताः सोडियम-पोटेशियम-आयन-बैटरीः निर्दिशन्ति "कोशिका ऊर्जा घनत्वम्", यदा BYD इत्यस्य ब्लेड् बैटरी सामान्यतया "बैटरीपैक् ऊर्जा घनत्वं" इति निर्दिशन्ति, अतः एतादृशी तुलना कर्तुं न शक्यते ।

वर्तमान प्राविधिकस्तरस्य अनुसारं .अधिकतमं सोडियम-पोटेशियम-आयनानि लिथियम-लोह-फॉस्फेट्-सदृशं ऊर्जाघनत्वं प्राप्तुं शक्नुवन्ति ।

यतः सोडियम-पोटेशियम-आयनानां "प्रदर्शनं" लिथियम-आयनानां अपेक्षया स्वभावतः न्यूनं भवति । सोडियम-पोटेशियम-आयनयोः निर्मितं बैटरी गृह्यताम्, तस्य...वोल्टेजतथाविशिष्टक्षमताउभयम् अपि न्यूनतरम् (एतयोः गुणनफलं ऊर्जाघनत्वं भवति)।

प्रथमं एतत् वोल्टेजं पश्यामः ।

भवन्तः जानन्ति, सामान्यतया कारमध्ये स्थापिताः शक्तिबैटरीः "रॉकिंग् चेयर बैटरी" इति उच्यन्ते यतोहि आयनाः रॉकिंग् चेयर इव सकारात्मक-नकारात्मक-ध्रुवयोः मध्ये डुलन्ति . .

उह... यदि एतत् कथनं अति अमूर्तं भवति तर्हि बैटरी चार्जिंग् डिस्चार्जिंग् च प्रक्रियां आवागमनम् इति अपि चिन्तयितुं शक्नुमः ।सकारात्मकं विद्युत्कोशं किरायागृहं, ऋणात्मकं विद्युत्कोशं कार्यालयभवनं, प्रवासी श्रमिकः च धातुआयनः ।, इलेक्ट्रॉनानां कृते अस्ति, सर्वं दिवसं च द्वयोः बिन्दुयोः एकस्याः रेखायाः च मध्ये तिष्ठति ।

हे, वार्तालापं त्यजतु, वार्तालापं त्यजतु, अहं आत्मानं पश्यामि। . .

लिथियम, सोडियम, पोटेशियम च चयनितश्रमिकरूपेण चयनितानां कारणं अवश्यमेव तेषां असाधारणप्रतिभानां, अद्वितीयानाम् अस्थिनां च कारणम् अस्ति ।

अनेके जनाः वदन्ति यत् एते त्रयः जनाः रक्तेन सम्बद्धाः सन्ति, ते सर्वे क्षारधातुकुटुम्बस्य सन्ति, ते च रसायनिकतत्त्वसारणीयाः प्रथमस्तम्भे स्थिताः सन्ति । बैटरीणां अग्रिमपीढीयाः अनुमानं निमीलितनेत्रैः कर्तुं शक्यते, तत् रुबिडियम-आयनं भवितुमर्हति । . .

परन्तु तत् वस्तुतः न भवति ।

मूलतः वयं यत् पश्यामः तत् रसायनिकगुणानां क्रियाशीलता एव ।यथा, लिथियम, पोटेशियम, कैल्शियम, सोडियम, मैग्नीशियम, एल्युमिनियम इत्येतयोः मानकविद्युत्विभवाः न्यूनाः सन्ति, येन इलेक्ट्रॉनानां हानिः सुकरः इति सूचितं भवतितान् बैटरीरूपेण उपयुज्यताम्, ततः वोल्टेजः अधिकः भविष्यति ।

अतः वयम् अपि द्रष्टुं शक्नुमः यत् एतेषु तत्त्वेषु लिथियमः, सोडियमः, पोटेशियमः च शीर्षस्थानेषु छात्रेषु सन्ति परन्तु प्रश्नः अस्ति यत्, अन्ते केवलं लिथियमः एव किमर्थं महाविद्यालये प्रवेशितः आसीत्?

एतत् पुनः द्रष्टव्यम् अस्तिविशिष्टक्षमता प्रति-एककद्रव्यमानं विद्युत्-मात्रा (आभार-सङ्ख्या) निर्दिशति ।अन्येषु शब्देषु, कैथोड्-सामग्री-खण्डे यथा अधिकं लिथियम-सोडियम-पोटेशियम-कणाः समाविष्टाः भवन्ति, तावत् विशिष्टक्षमता अधिका भविष्यति

भवन्तः अवश्यं ज्ञातव्यं यत् अस्मिन् धातुतत्त्वानां राशौ लिथियमं सर्वाधिकं कृशं भवति, रासायनिकतत्त्वसूचौ ३ क्रमाङ्के अस्ति, सोडियमः ११, पोटेशियमः १९ च अस्ति ।भारः यथा अधिकः भवति तावत् अधिकं स्थूलः भविष्यति

अतः एकस्मिन् एव कक्षे सोडियम-पोटेशियम-योः अपेक्षया अधिकानि लिथियम-आयनानि निपीडयितुं शक्नुवन्ति ।विशिष्टक्षमतातथाऊर्जा घनत्वम्स्वाभाविकतया तत् बहु उच्चतरम् अस्ति।

तर्हि सोडियम-पोटेशियम-आयनौ सर्वथा निष्प्रयोजनं न स्यात् वा ? न तु अहं तत् वक्तुं शक्नोमि इति।

वस्तुतः सर्वं "चक्रचालकचालनम्" भवितुम् अर्हति । , बैटरी-प्रदर्शनं न केवलं धातु-आयनानां उपरि निर्भरं भवति, अपितु सम्पूर्णस्य कैथोड्-सामग्रीणां उपरि अपि निर्भरं भवति । यथा वयं सर्वे जानीमः, लिथियम-आयन-बैटरी-इत्यस्य कैथोड्-सामग्रीः लिथियम-लोह-फॉस्फेट-, त्रिगुण-लिथियम-इत्येतयोः इति विभक्ताः भवन्ति, ते अपि लिथियम-रूपेण भवन्ति, तथा च, त्रि-लिथियमस्य लिथियम-लोह-फॉस्फेट्-अपेक्षया उत्तमं प्रदर्शनं भवति

अतः सोडियम-पोटेशियम-आयनयोः अपि कैथोड्-सामग्री परिवर्तनं कृत्वा कार्यक्षमतायाः उन्नयनं कर्तुं शक्यते सामान्यतया त्रयः प्रकाराः सन्ति ।संक्रमण धातु आक्साइड, बहुआयनिक यौगिकतथाप्रशिया नील एनालॉग।

उपरि उल्लिखितं त्रिगुणात्मकं लिथियमं प्रथमप्रकारस्य, लिथियमलोहफॉस्फेट् द्वितीयप्रकारः, वर्तमानतकनीकीविलयनात् न्याय्यं चेत् सोडियम-पोटेशियम-आयनयोः तृतीयप्रकारस्य उपयोगः भविष्यतिप्रशियाई नील एनालॉग。

यद्यपि नाम विचित्रं ध्वन्यते तथापि पूर्वभ्रातृद्वयवत् प्रशियानीलसदृशः समासस्य प्रतिनिधित्वं करोति अर्थात्फेरिक फेरोसायनाइड. यदि धातु आयनद्वयं वहति तर्हि प्रशियानीलं दर्शयिष्यति अतः यदि एकं धातु आयनं वहति तर्हि प्रशियाई श्वेतम् इति उच्यते । . .

अहो, आम्, निङ्गडे इत्यस्य सोडियम-आयन-बैटरीषु प्रशिया-श्वेतवर्णस्य उपयोगः भवति स्म, पोटेशियम-आयन-बैटरीषु तु प्रशिया-नीलस्य उपयोगः भवति स्म, यतः प्रयोगैः ज्ञातं यत् अस्य समाधानस्य समग्रं उत्तमं प्रदर्शनं भवति

संक्षेपेण, प्रशिया-नील-एनालॉग्-सहितं वर्तमान-सोडियम-पोटेशियम-आयन-बैटरी-इत्यनेन सह मिलित्वा लिथियम-लोह-फॉस्फेट्-सदृशं ऊर्जा-घनत्वं प्राप्तुं शक्यते

किन्तु तदपि .सोडियम-पोटेशियम-आयन-बैटरी-इत्यस्य कृते अपि वर्तमानकाले लिथियम-लोह-फॉस्फेट्-इत्यस्य स्थाने स्थापनं कठिनम् अस्ति ।

भवन्तः जानन्ति, सर्वेषां विकासस्य मुख्यकारणं अस्ति यत् तेषां निर्माणव्ययः न्यूनः भवति, यतः एतौ उत्पादौ सर्वत्र उपलभ्यते यथा, सोडियमं, मम पाकशालायां बहु प्राप्नोमि, पोटेशियमं च, यत् सामान्यतया प्रयुक्तं रासायनिकं उर्वरकं भवति ग्रामीणक्षेत्रेषु "वनस्पतिभस्म" ।

इदानीं समस्या अस्ति यत् सोडियम-पोटेशियम-बैटरी-योः मूल्यलाभः स्पष्टः नास्ति, यतः लिथियमस्य मूल्यं क्षीणं जातम् । . .

कतिपयदिनानि पूर्वं वार्ता आसीत् यत् लिथियमकार्बोनेट् इत्यस्य मूल्यं ८०,००० युआन्/टन इत्यस्मात् न्यूनं जातम् यद्यपि ताम्रस्य लोहस्य च इव सस्तो नास्ति तथापि वर्षद्वयात् पूर्वं ५,००,००० युआन्/टन इत्यस्य मूल्यात् षष्ठभागः एव सस्ता अस्ति ।

प्रशिया-नील-एनालॉग्-इत्यस्य उपयोगेन पोटेशियम-आयन-बैटरी-इत्यस्य कृते यद्यपि सकारात्मक-विद्युत्-सामग्री सस्तो भवति तथापि विभाजकः, नकारात्मक-विद्युत्-द्रव्यः अन्ये च पदार्थाः लिथियम-लोह-फॉस्फेट्-अपेक्षया महत्तराः भवन्ति, अतः मूल्य-लाभः स्पष्टः नास्ति, अपि च लिथियम-अपेक्षया महत्तरः अपि भवितुम् अर्हति । उच्चैः। . .

सत्यं वक्तुं शक्यते यत् अहं अस्मिन् विषये यथार्थतया घबरामि।

तथा च बृहत्तरः समस्या प्रक्रियायां निहितः अस्ति,सोडियम-पोटेशियम-आयन-बैटरी-योः वर्तमान-उत्पादनस्य स्थिरता अद्यापि तुल्यकालिकरूपेण दुर्बलम् अस्ति ।प्रयोगशालायाः कार्यक्षमतां प्राप्तुं शक्नोति वा इति अद्यापि प्रश्नः अस्ति ।

सोडियम-आयन-बैटरी-इत्येतत् गृह्यताम् ये अधुना सामूहिक-उत्पादने सन्ति have safety hazards (अयं वयस्कः वास्तवमेव उग्रः अस्ति)।

अतः न्यूनातिन्यूनम् अधुना कृते सोडियम-पोटेशियम-आयन-बैटरी ऊर्जा-सञ्चयार्थं अधिकं उपयुक्ता भवितुम् अर्हति, न तु अस्माकं विद्युत्-कारस्य शक्ति-बैटरी-इत्यस्य अपेक्षया भविष्ये एकस्मिन् दिने तस्य समर्थनार्थं पर्याप्तं प्रौद्योगिकी, प्रौद्योगिकी च अस्ति चेदपि, ते प्रतिस्थापनं कर्तुं न शक्नुवन्ति | more performant ternary lithium batteries , यतः सामग्रीनां उपरितनसीमा एतावत् अस्ति।

वस्तुतः निष्कपटतया वक्तुं शक्यते यत् .सर्वे विविधप्रकारस्य बैटरी-विकासं कुर्वन्ति, न तु लिथियम-आयनस्य उत्तमत्वात्, अपितु लिथियमस्य अल्पत्वात् ।

यतो हि लिथियमः दुर्लभः धातुः अस्ति, तस्मात् पृथिव्यां तस्य भण्डारः अत्यल्पः अस्ति, दक्षिण अमेरिकादेशे अपि सान्द्रः भवति, अपि च बैटरीरूपेण निर्मितस्य लिथियमस्य पुनः प्रयोगः कठिनः भवति, अतः शीघ्रं वा पश्चात् वा तस्य उपयोगः भविष्यति

अतः यदि कार्यक्षमता दुर्बलं भवति चेदपि भविष्ये लिथियमस्य अभावस्य सम्भावनायाः सामना कर्तुं सस्तां प्रचुरं च बैटरी विकसितुं आवश्यकता वर्तते।

पोटेशियम-आयन-बैटरी-इत्यस्य उद्भवः मुख्यतया सोडियम-आयन-बैटरी-इत्यस्य ग्रेफाइट्-नकारात्मक-विद्युत्-उपयोगं कर्तुं न शक्नोति इति डिबफ्-पूरणार्थं भवति ।अतः प्रथमं यत् प्रतिस्थापयति तत् लिथियमं न, अपितु सोडियमम्।

संक्षेपेण, किमपि न भवतु, वर्तमानप्रौद्योगिक्याः आधारेण सोडियमः पोटेशियमः च केवलं लिथियमस्य विकल्पः एव । भविष्ये ते सफलतां प्राप्तुं शक्नुवन्ति वा इति बैटरी-संशोधनविकासयोः भ्रातरः तस्मिन् अधिकं परिश्रमं कर्तुं शक्नुवन्ति वा इति अवलम्बते ।

यदि वास्तवमेव लिथियम-लोह-फॉस्फेट्-इत्यस्य विकल्पः विकसितः भवति तर्हि पुनः अस्माकं कार-परिवर्तनं कर्तव्यं भविष्यति, किम्?