सॉलिड स्टेट बैटरियाँ एक प्रकार की बैटरी होती हैं जो पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरियों में इस्तेमाल किए जाने वाले लिक्विड या पॉलीमर जेल इलेक्ट्रोलाइट्स के विपरीत, ठोस इलेक्ट्रोड और इलेक्ट्रोलाइट्स का उपयोग करती हैं। पारंपरिक बैटरियों की तुलना में इनमें उच्च ऊर्जा घनत्व, तेज़ चार्जिंग समय और बेहतर सुरक्षा होती है।
क्या ठोस अवस्था वाली बैटरियां लिथियम का उपयोग करती हैं?

जी हाँ, वर्तमान में विकासाधीन अधिकांश ठोस-अवस्था बैटरियाँ प्राथमिक तत्व के रूप में लिथियम का उपयोग करती हैं।
निश्चित रूप से सॉलिड-स्टेट बैटरियाँ इलेक्ट्रोलाइट के रूप में विभिन्न सामग्रियों का उपयोग कर सकती हैं, जिसमें लिथियम भी शामिल है। हालाँकि, सॉलिड-स्टेट बैटरियाँ इलेक्ट्रोलाइट के रूप में सोडियम, सल्फर या सिरेमिक जैसी अन्य सामग्रियों का भी उपयोग कर सकती हैं।
सामान्य तौर पर, इलेक्ट्रोलाइट सामग्री का चुनाव प्रदर्शन, सुरक्षा, लागत और उपलब्धता जैसे विभिन्न कारकों पर निर्भर करता है। सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी अपने उच्च ऊर्जा घनत्व, लंबे चक्र जीवन और बढ़ी हुई सुरक्षा के कारण अगली पीढ़ी के ऊर्जा भंडारण के लिए एक आशाजनक तकनीक है।
ठोस अवस्था बैटरियां कैसे काम करती हैं?
सॉलिड-स्टेट बैटरियाँ बैटरी के इलेक्ट्रोड (एनोड और कैथोड) के बीच आयनों को स्थानांतरित करने के लिए तरल इलेक्ट्रोलाइट के बजाय ठोस इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करती हैं। इलेक्ट्रोलाइट आमतौर पर सिरेमिक, ग्लास या पॉलिमर सामग्री से बना होता है जो रासायनिक रूप से स्थिर और सुचालक होता है।
जब सॉलिड-स्टेट बैटरी को चार्ज किया जाता है, तो कैथोड से इलेक्ट्रॉन खींचे जाते हैं और सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट के ज़रिए एनोड तक ले जाए जाते हैं, जिससे करंट का प्रवाह बनता है। जब बैटरी डिस्चार्ज होती है, तो करंट का प्रवाह उलट जाता है, इलेक्ट्रॉन एनोड से कैथोड की ओर चले जाते हैं।
पारंपरिक बैटरियों की तुलना में सॉलिड-स्टेट बैटरियों के कई फ़ायदे हैं। वे सुरक्षित हैं, क्योंकि सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट में लिक्विड इलेक्ट्रोलाइट्स की तुलना में रिसाव या विस्फोट की संभावना कम होती है। उनमें ऊर्जा घनत्व भी अधिक होता है, जिसका अर्थ है कि वे कम मात्रा में अधिक ऊर्जा संग्रहीत कर सकते हैं।
हालांकि, सॉलिड-स्टेट बैटरियों के मामले में अभी भी कुछ चुनौतियाँ हैं, जिनका समाधान किया जाना ज़रूरी है, जिसमें उच्च विनिर्माण लागत और सीमित क्षमता शामिल है। बेहतर सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट सामग्री विकसित करने और सॉलिड-स्टेट बैटरियों के प्रदर्शन और जीवनकाल को बेहतर बनाने के लिए अनुसंधान जारी है।

बाजार में अब कितनी ठोस अवस्था बैटरी कम्पनियां हैं?
वर्तमान में कई कंपनियां ठोस अवस्था वाली बैटरियां विकसित कर रही हैं:
1. क्वांटम स्केप:2010 में स्थापित एक स्टार्टअप जिसने वोक्सवैगन और बिल गेट्स से निवेश आकर्षित किया है। उनका दावा है कि उन्होंने एक सॉलिड स्टेट बैटरी विकसित की है जो इलेक्ट्रिक वाहन की रेंज को 80% से अधिक बढ़ा सकती है।
2. टोयोटा:जापानी वाहन निर्माता कंपनी कई वर्षों से सॉलिड स्टेट बैटरियों पर काम कर रही है और उसका लक्ष्य 2020 के प्रारंभ तक इनका उत्पादन शुरू करना है।
3. फ़िस्कर:एक लक्जरी इलेक्ट्रिक वाहन स्टार्टअप, जो यूसीएलए के शोधकर्ताओं के साथ मिलकर ठोस अवस्था वाली बैटरियां विकसित कर रहा है, जिसके बारे में उनका दावा है कि इससे उनके वाहनों की रेंज में भारी वृद्धि होगी।
4. बीएमडब्ल्यू:जर्मन ऑटोमेकर ठोस अवस्था वाली बैटरियों पर भी काम कर रहा है और इन्हें विकसित करने के लिए उसने कोलोराडो स्थित स्टार्टअप, सॉलिड पावर के साथ साझेदारी की है।
5. सैमसंग:कोरियाई इलेक्ट्रॉनिक्स दिग्गज स्मार्टफोन और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपयोग के लिए ठोस अवस्था वाली बैटरी विकसित कर रही है।

क्या भविष्य में सौर भंडारण के लिए ठोस अवस्था वाली बैटरियों का प्रयोग किया जाएगा?
सॉलिड-स्टेट बैटरियों में सौर अनुप्रयोगों के लिए ऊर्जा भंडारण में क्रांति लाने की क्षमता है। पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरियों की तुलना में, सॉलिड-स्टेट बैटरियां उच्च ऊर्जा घनत्व, तेज़ चार्जिंग समय और बढ़ी हुई सुरक्षा प्रदान करती हैं। सौर भंडारण प्रणालियों में उनके उपयोग से समग्र दक्षता में सुधार हो सकता है, लागत कम हो सकती है और अक्षय ऊर्जा को अधिक सुलभ बनाया जा सकता है। सॉलिड-स्टेट बैटरी तकनीक में अनुसंधान और विकास जारी है, और यह संभव है कि ये बैटरियां भविष्य में सौर भंडारण के लिए मुख्यधारा का समाधान बन सकती हैं। लेकिन अब, सॉलिड स्टेट बैटरियां ईवी के अनुप्रयोग के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन की गई हैं।
टोयोटा, प्राइम प्लैनेट एनर्जी एंड सॉल्यूशंस इंक के माध्यम से सॉलिड-स्टेट बैटरियों का विकास कर रही है। यह पैनासोनिक के साथ एक संयुक्त उद्यम है, जिसने अप्रैल 2020 में परिचालन शुरू किया था और इसमें लगभग 5,100 कर्मचारी हैं, जिनमें से 2,400 कर्मचारी एक चीनी सहायक कंपनी में कार्यरत हैं, लेकिन अभी भी इसका उत्पादन काफी सीमित है और उम्मीद है कि 2025 तक सही समय आने पर इसमें अधिक हिस्सेदारी होगी।
ठोस अवस्था बैटरियां कब उपलब्ध होंगी?
हमारे पास सॉलिड-स्टेट बैटरियों की उपलब्धता के बारे में नवीनतम समाचार और अपडेट तक पहुँच नहीं है। हालाँकि, कई कंपनियाँ सॉलिड-स्टेट बैटरियाँ विकसित करने पर काम कर रही हैं, और कुछ ने घोषणा की है कि वे उन्हें 2025 या उसके बाद लॉन्च करने की योजना बना रही हैं। हालाँकि, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि सॉलिड-स्टेट बैटरियों की उपलब्धता की समयसीमा तकनीकी चुनौतियों और नियामक अनुमोदन जैसे विभिन्न कारकों के आधार पर भिन्न हो सकती है।
पोस्ट करने का समय: जून-03-2023