මිනිරන් වලට වඩා දස ගුණයකින් වැඩි ගබඩා ධාරිතාවක්, ආරෝපණය ප්‍රවර්ධනය කිරීම සඳහා ලිතියම්-අයන බැටරි වල මෙතෙක් භාවිතා කරන ලද ද්‍රව්‍යය. ඉදිරි වසරවල 'ස්මාර්ට්ෆෝන්' සහ උපාංගවල මෙන්ම මෝටර් රථ බැටරිවල ඇනෝඩවල සිලිකන් භාවිතය ප්‍රක්ෂේපණය කිරීමට හේතුව මෙයයි (වොක්ස්වැගන් විසින් සගුන්ටෝ හි ගිගා ෆැක්ටරියක් ඉදිකිරීමට නියමිත බව නිවේදනය කර ඇති අංශයකි. විදුලි මෝටර් රථ සඳහා බැටරි නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා, රැකියා 3.000 ක් අපේක්ෂා කෙරේ). එක්සත් ජනපදයේ Sila Nanotechnologies වැනි සමාගම් මෙම ඛනිජය සමඟ ඔවුන්ගේ පළමු බැටරි ඒකක නිෂ්පාදනය ආරම්භ කිරීම තහවුරු කර ඇත.
ස්පාඤ්ඤයේ මෙම ඛනිජය පිළිබඳ පර්යේෂණ මධ්‍යස්ථාන කිහිපයක් ක්‍රියාත්මක වන අතර එය පෘථිවි පෘෂ්ඨයේ දෙවන වඩාත් බහුල වන අතර මිනිරන් වලට වඩා ප්‍රවේශ විය හැකිය (වෙනත් බොහෝ අවස්ථාවන්හිදී - උදාහරණයක් ලෙස, 'දුර්ලභ පෘථිවි'-, චීන ආධිපත්‍යය සමඟ), එය පවතී. ගල් හෝ වැලි, සහ නිස්සාරණය කළ පසු, එහි ප්රයෝජනවත් ජීවන චක්රය ආරම්භ කළ හැකිය.
ආයතනයේ බහුකාර්ය Nanocomposites සමූහයේ කොටසක් වන Juan José Vilatela සහ Richard Schäufele විසින් සම-මූල්‍යකරණය කරන ලද IMDEA ද්‍රව්‍ය (මැඩ්රිඩ් ප්‍රජාවට අනුබද්ධ පර්යේෂණ ආයතනයක්) හි භ්‍රමණයක් වන Floatech හි ඔවුන් කරන්නේ මෙයයි.
වර්තමානය සහ අනාගතය
Universidad Iberoamericana de México හි භෞතික ඉංජිනේරුවෙකු සහ කේම්බ්‍රිජ් විශ්ව විද්‍යාලයේ ආචාර්ය උපාධියක් ලබා ඇති Vilatela, මෙම ද්‍රව්‍යය සමඟ වැඩ කිරීමේ සාරය ඉස්මතු කරයි: මෙන්ම බර සහ ප්‍රමාණය අඩු කිරීම”.
පර්යේෂකයාගේ සලකුණක් ලෙස, නවෝත්පාදනය අවධානය යොමු කරන්නේ 'සුචරිත වෙබ් අඩවිය' වැඩි නිෂ්පාදනයක්, අඩු මිලක්... තිරසාර නිෂ්පාදනයක් නැවත පැමිණීමත් සමඟ ක්රියාවලිය සර්වප්‍රකාර කිරීමට ක්රියාවලිය පිරිපහදු කිරීම කෙරෙහි ය: "සිලිකන් සඳහා උපකරණයක් බවට පරිවර්තනය කිරීමේ ක්‍රියාවලියක් අවශ්‍ය වේ. Floatech හි සියලුම ද්‍රාවක ඉවත් කිරීම සහ මිශ්‍ර කිරීමේ ක්රියාවලිය නිසා පාරිසරික පියසටහන අඩු වනු ඇත." 2023 දී පළමු නියමු කම්හල ගොඩ නැගීම සහ 2025 වන විට නිෂ්පාදනයක් සූදානම් කිරීමේ අදහසින් ආයෝජන වටයක් මැද සංචාරයක් (පර්යේෂණවල විශිෂ්ටත්වයේ ව්‍යාපෘතියකින් ඔවුන්ට යුරෝපීය පර්යේෂණ කවුන්සිලයේ සහය ලැබී ඇත).
ඇත්ත වශයෙන්ම, සිලිකන් වාසි වලින් පිරී ඇතත්, ලිතියම්-අයන බැටරිවල ආරෝපණය කිරීමේ සහ විසර්ජන ක්‍රියාවලියේ සාමාන්‍ය පරිමාවේ අඛණ්ඩ වෙනස්වීම් හේතුවෙන් එහි ඉරිතැලීම් වැනි සමහර අත්‍යවශ්‍ය වේ. මෙම අර්ථයෙන්, මැඩ්රිඩ්හි ස්වාධීන විශ්ව විද්‍යාලයේ ව්‍යවහාරික භෞතික විද්‍යාව පිළිබඳ මහාචාර්ය කාමන් මොරන්ට් මෙම ඛනිජයේ වැදගත්කම ඉස්මතු කරයි: "එය ලිතියම් බැටරි සඳහා ඇනෝඩ ද්‍රව්‍යයක් ලෙස ඉතා පොරොන්දු වේ, මන්ද එය ඉහළම නිශ්චිත-න්‍යායාත්මක ධාරිතාවක් ඇති මූලද්‍රව්‍යය වේ. සහ ස්වභාවයෙන්ම ඉතා බහුලයි. එය ඉතා වැදගත් විය හැකිය, උදාහරණයක් ලෙස, පුනර්ජනනීය බලශක්ති ගබඩා කිරීමේදී. කෙසේ වෙතත්, සිලිකන් තුළ ලිතියම් හඳුන්වාදීමේදී/නිස්සාරණයේදී සිදුවන විශාල පරිමා විචල්‍යයන් නිසා ද්‍රව්‍ය හතර ගුණයක් දක්වා පරිමාව වැඩි වීම සහ අඩු වීම නිසා ඇනෝඩය ඉරිතලා, කැඩී බිඳී ගොස් බැටරියේ ස්ථායීතාවය නැති වේ. මේ හේතුව නිසා, සිහින් සිලිකන් පටල සහ සිලිකන් නැනෝ වයර් වැනි කුඩා මානයන්හි ද්‍රව්‍ය භාවිතයෙන් මෙම බැටරිවල ප්රයෝජනවත් ආයු කාලය වැඩි කරන්නේ කෙසේදැයි අපි අධ්‍යයනය කරමින් සිටිමු.
මෝරාන්ට් පෙන්වා දෙන පරිදි විසඳුම අත්‍යවශ්‍ය භෞතික පියවරක් වී ඇත, “බොහෝ තුනී සිලිකන් ස්ථර සමඟ වැඩ කිරීමෙන් සහ සිරස් අතට පෙළගස්වන ලද සිලිකන් නැනෝ වයර් නිෂ්පාදනය කිරීමෙන්. එය දෘශ්‍යමාන කිරීම සඳහා, එය වේදනාවේ කරල් වලට සමාන දෙයක් වනු ඇත, බර පැටවීමේ-බෑමේ ක්‍රියාවලියේදී පරිමාව වැඩි වන එම අවකාශයන් අතර නවාතැන් ගත හැකිය. මෙම ක්‍ෂේත්‍රයේ සිලිකන් වර්ග දෙකක් ඇති බව විශේෂඥයා අවධාරණය කරයි: "ස්ඵටික (වඩා මිල අධික සහ වාණිජමය වශයෙන් ශක්‍ය නොවේ), සහ අස්ඵටික, වඩා සිදුරු සහිත සහ ද්‍රව්‍ය හඳුන්වාදීමත් සමඟ එය නිශ්චල වන පරිදි 'මාත්‍රණය' කළ හැකිය. වඩා සන්නායක, අපි CIEMAT (බලශක්ති, පාරිසරික සහ තාක්ෂණික පර්යේෂණ මධ්‍යස්ථානය) හි තැන්පත් කරන ලද සිලිකන් උපාංග සමූහය, ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා සූර්ය බලශක්ති ඒකකය සමඟ සහයෝගයෙන් විමර්ශනය කරමින් සිටිමු.
CIC energiGUNE හි සෛල මූලාකෘති පර්යේෂණ කණ්ඩායමේ පශ්චාත් ආචාර්ය පර්යේෂකයෙකු වන Marta Cabello සම්බන්ධයෙන්, ඇය මේ දක්වා, කර්මාන්තය 5 සහ 8% අතර ඉතා අඩු සිලිකන් ප්‍රමාණයක් ඇනෝඩවල භාවිතා කර ඇති ආකාරය ඉස්මතු කරයි. එය යුරෝපීය ව්‍යාපෘතිය 3beLiEVe හි ආයතනයේ සහභාගීත්වය ඉස්මතු කරයි, “එහි පරමාර්ථය වන්නේ යුරෝපයේ සැලසුම් කර නිෂ්පාදනය කරන ලද පළමු පරම්පරාවේ බැටරි හරහා විද්‍යුත් වාහන සඳහා අනාගත වෙළඳපොලේ යුරෝපීය බැටරි සහ මෝටර් රථ කර්මාන්තයේ තත්ත්වය ශක්තිමත් කිරීමයි. මෙම ව්‍යාපෘතියේ දී ඇනෝඩ ද්‍රව්‍ය තුළ සිලිකා හඳුන්වාදීම විමර්ශනය කෙරේ.
ඇලවා තාක්ෂණ උද්‍යානයේ පිහිටා ඇති මෙම මධ්‍යස්ථානයේ සංවර්ධනයට පෙර තවත් කැපී පෙනෙන යුරෝපීය ව්‍යාපෘතියක් වන Graphene Flagship Core 2 සඳහා සහභාගී වීමට පෙරාතුව, “ග්‍රැෆීන් සමඟ සංයෝජිත සිලිකන් ඇනෝඩ පිළිබඳ පර්යේෂණ සිදු කරන ලද අතර, මෙම ද්‍රව්‍ය සංයෝජනය පරිමාණය කිරීමට කළමනාකරණය කරන ලදී. නිෂ්පාදන ස්කන්ධය".
නිව් ටයිම්ස්
තිරසාරත්වයේ ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, බැටරියේ ශක්ති ඝනත්වය වැඩිවීම නිසා එක් ආරෝපණයකින් ඉතිරි කර ගැනීමට කිලෝමීටර් වැඩි ප්‍රමාණයක් ලබා දිය හැකි බැටරි සහිත විදුළි වාහන තිබීමට හැකි වනු ඇති බව Cabello පෙන්වා දෙයි: සිලිකන් ඇනෝඩ වල කාර්මික පදනම ලිතියම්-අයන බැටරි. අවම මට්ටමකට අඩු කර ඇත, මෙම ඇනෝඩ නිෂ්පාදනය සහ ක්රියාවලිය සාමාන්යයෙන් භාවිතා කරන කාබනික ද්රාවණවලින් බැහැරව ජලීය මාධ්යයකින් සිදු කරනු ලැබේ, ඒවා විෂ සහිත සහ බැටරිවල ආරක්ෂාව අඩු කරයි.
තවත් විශේෂත්වයක් වන්නේ ස්පාඤ්ඤ සමාගම වන ෆෙරොග්ලොබ්, ලිට්ල් ඉලෙක්ට්‍රික් කාර් සමඟ එක්ව, සමස්ත බැටරි වටිනාකම් දාමය ආවරණය කරන දෙවන පෑන්-යුරෝපීය පර්යේෂණ සහ නවෝත්පාදන ව්‍යාපෘතියේ (IPCEI) තෝරා ගැනීමයි.
ලොව ප්‍රමුඛතම සිලිකන් ලෝහ සහ සිලිකන්-මැන්ගනීස් ෆෙරෝඇලෝයි නිෂ්පාදකයා වන එය ස්පාඤ්ඤයේ, ප්‍රංශයේ, නෝර්වේ හි නිෂ්පාදන කම්හල් සමඟ සූර්ය, මෝටර් රථ, පාරිභෝගික නිෂ්පාදන, ඉදිකිරීම් සහ බලශක්ති අංශය වැනි වේගයෙන් වර්ධනය වන සහ ගතික වෙළඳපලවල ලොව පුරා පාරිභෝගික පදනමක් ඇත. , දකුණු අප්‍රිකාව, එක්සත් ජනපදය, කැනඩාව, ආර්ජන්ටිනාව සහ චීනය (නිෂ්පාදන මධ්‍යස්ථාන 26ක්, ලොව පුරා උදුන් 69ක් සහ ලොව පුරා සේවකයින් 3400ක් පමණ) .
එහි නවෝත්පාදන සහ පර්යේෂණ සහ සංවර්ධන මධ්‍යස්ථානයේ (Sabón, La Coruña හි), ස්පාඤ්ඤයේ ඇති එකම සිලිකා ලෝහ කර්මාන්තශාලාව සමඟින්, Ferroglobe ලිතියම් ඇනෝඩය සඳහා සිලිකන් කුඩු (ක්ෂුද්‍රමිතික සහ නැනෝමිතික) සංවර්ධනය සඳහා උපායමාර්ගික නවෝත්පාදන සැලැස්මක් දියත් කර ඇත. -අයන බැටරි. “සමාගමට (ඔවුන් පෙන්වා දෙන) මෝටර් රථ සහ සංචලනය කර්මාන්තය මුහුණ දෙන වත්මන් අභියෝගයට විසඳුම් සැපයීමට අවශ්‍ය වේ, එනම් වඩාත් තිරසාර සහ දේශගුණික මධ්‍යස්ථ තාක්‍ෂණයන් කරා සංක්‍රමණයක් ප්‍රවර්ධනය කිරීම වැනි ය. මෙම සන්දර්භය තුළ, බැටරි යනු මෙම වෙනස සඳහා ප්‍රධාන තාක්‍ෂණයකි, නමුත් ඒවා නිෂ්පාදනය කිරීමට අවශ්‍ය උසස් ද්‍රව්‍ය සැපයීම සහතික කිරීම අවශ්‍ය වේ. ලාභදායිත්වය සහ තිරසාරභාවය අතර සම්බන්ධය පැහැදිලි කිරීම සඳහා පළමු දශකයේ අත්‍යවශ්‍ය ද්‍රව්‍යයක් ලෙස සිලිකන් ස්ථාපිත කර ඇති ජාත්‍යන්තර අවස්ථාවක්.
