ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳಿಗೆ ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿ (ಇವಿಗಳು): ಸಿಲಿಕಾ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳ ಲೇಪನದೊಂದಿಗೆ ವಿಭಜಕಗಳು ಸುರಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ  

ವಿಭಜಕಗಳು, ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ದಕ್ಷತೆಯಿಂದಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳಿಗೆ (ಇವಿ) ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಸುರಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರತೆಯ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಎದುರಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ನ್ಯೂನತೆಗಳನ್ನು ತಗ್ಗಿಸುವ ಉದ್ದೇಶದಿಂದ, ಸಂಶೋಧಕರು ನಾಟಿ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣ ತಂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿದರು ಮತ್ತು ನವೀನ ಸಿಲಿಕಾ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ ಲೇಯರ್ಡ್ ವಿಭಜಕಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದರು ಅದು ಉಷ್ಣವಾಗಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಾಳಿಕೆ ಬರುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಭಜಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸುಧಾರಿತ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿವೆ. ಈ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಸಾರಿಗೆ ವಲಯವನ್ನು ಡಿಕಾರ್ಬನೈಸ್ ಮಾಡಲು EV ಗಳ ಅಳವಡಿಕೆಗೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತದೆ.  

ಪುನರ್ಭರ್ತಿ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು (ಅಥವಾ Li-ion ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಅಥವಾ LIB ಗಳು) ಕಳೆದ ಮೂರು ದಶಕಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಜನಪ್ರಿಯವಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಸರ್ವತ್ರವಾಗಿವೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆ, ಕಡಿಮೆ ತೂಕ ಮತ್ತು ಪುನರ್ಭರ್ತಿ ಮಾಡುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ, ಇವುಗಳನ್ನು ಮೊಬೈಲ್ ಫೋನ್‌ಗಳು, ಲ್ಯಾಪ್‌ಟಾಪ್‌ಗಳು, ಆಡಿಯೊ-ದೃಶ್ಯ ಸಾಧನಗಳು, ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಗ್ರಹಣೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಮೋಟಾರು ವಾಹನಗಳಲ್ಲಿ (ಇವಿಗಳು) ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದ ಅವಿಭಾಜ್ಯ ಅಂಗವಾಗಿದೆ. LIB ಗಳು ಪರಿಸರ ಸ್ನೇಹಿಯಾಗಿದ್ದು, ಶುದ್ಧ ಶಕ್ತಿಯ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತವೆ ಡಿಕಾರ್ಬನೈಸಿಂಗ್ ಆರ್ಥಿಕತೆ.  

ಆದಾಗ್ಯೂ, ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಪಾಲಿಯೋಲಿಫಿನ್ ವಿಭಜಕಗಳ ಅಧಿಕ ಬಿಸಿಯಾಗುವುದರಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳು (ಇವಿಗಳು) ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ ಶೇಖರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಸುರಕ್ಷತೆಯ ಅಪಾಯವನ್ನು ಎದುರಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ವಿಭಜಕಗಳು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಮತ್ತು ಆನೋಡ್ ನಡುವಿನ ನೇರ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ತಾಪಮಾನವು 160 °C ಗೆ ಅಧಿಕ ಬಿಸಿಯಾಗುವುದರಿಂದ ಅವು ಕರಗುತ್ತವೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಲಿ ಡೆಂಡ್ರೈಟ್‌ಗಳ ರಚನೆಯ ಮೂಲಕ ಆನೋಡ್ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ನೇರ ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ಬರಬಹುದು ಆದ್ದರಿಂದ ಆಂತರಿಕ ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳ ಅಸಮರ್ಪಕ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಮತ್ತು ದಕ್ಷತೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.  

ಈ ಕೊರತೆಯನ್ನು ನಿಭಾಯಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಗಳು ನಡೆದಿವೆ. ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್‌ನ ಲೇಪನವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವುದನ್ನು ಯೋಚಿಸಲಾಗಿತ್ತು ಆದರೆ ಇದು ವಿಭಜಕಗಳ ದಪ್ಪವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿದ ಮತ್ತು ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಕಾರಣ ಸೂಕ್ತವಲ್ಲ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ.  

ಇತ್ತೀಚಿನ ಅಧ್ಯಯನವೊಂದರಲ್ಲಿ, ಸಂಶೋಧಕರು ಇಂಚೆನ್ ನ್ಯಾಷನಲ್ ಯೂನಿವರ್ಸಿಟಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ (SiO) ನ ಏಕರೂಪದ ಪದರವನ್ನು ಜೋಡಿಸಲು ನಾಟಿ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣ ತಂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದಾರೆ.₂ಪಾಲಿಪ್ರೊಪಿಲೀನ್ (ಪಿಪಿ) ವಿಭಜಕಗಳಿಗೆ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್. ವಿಭಜಕಗಳು ಹೀಗೆ SiO ನ ಲೇಪನದೊಂದಿಗೆ ಮಾರ್ಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ₂ 200 nm ದಪ್ಪವು ಹೆಚ್ಚು ಶಾಖ ನಿರೋಧಕವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಶೇಖರಣಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಂಡು ಡೆಂಡ್ರೈಟ್ ರಚನೆಯನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ. ಆಂತರಿಕ ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳನ್ನು ತಗ್ಗಿಸಲು ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಮಾಡಲು Li-ion ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಪಾಲಿಪ್ರೊಪಿಲೀನ್-ಆಧಾರಿತ ವಿಭಜಕವನ್ನು (PPS) ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಇದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.  

ಈ ಬೆಳವಣಿಗೆಯು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವೆಹಿಕಲ್ಸ್ (EV ಗಳು) ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ ಶೇಖರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ LIB ಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಭರವಸೆ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಒಮ್ಮೆ ವಾಣಿಜ್ಯೀಕರಣಗೊಂಡ ನಂತರ, ಉತ್ತಮ ಸುರಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ ಸುಧಾರಿತ LIB ಗಳು ಪರಿಸರ ಸ್ನೇಹಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.  

*** 

ಉಲ್ಲೇಖಗಳು:  

1. ಮಂತ್ರಾಂ, A. ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರತಿಬಿಂಬ. ನ್ಯಾಟ್ ಕಮ್ಯೂನ್ 11, 1550 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-15355-0  

2. ಪಾರ್ಕ್ ಜೆ. ಇತರರು 2024. ಲಿ-ಮೆಟಲ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗಾಗಿ ಮೇಲ್ಮೈ ಬಹು-ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ತಂತ್ರದ ಮೂಲಕ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ತೆಳುವಾದ SiO2 ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ ಲೇಯರ್ಡ್ ವಿಭಜಕಗಳು: ಹೆಚ್ಚು ವರ್ಧಿತ ಲಿ-ಡೆಂಡ್ರೈಟ್ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು. ಶಕ್ತಿ ಶೇಖರಣಾ ವಸ್ತುಗಳು. ಸಂಪುಟ 65, ಫೆಬ್ರವರಿ 2024, 103135. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ensm.2023.103135  

***