सध्या, सॉलिड स्टेट बॅटरी डिस्कनेक्ट होण्याच्या समस्येवर कोणताही व्यवहार्य उपाय नाही कारण त्यांच्या चालू संशोधन आणि विकास टप्प्यामुळे विविध निराकरण न झालेल्या तांत्रिक, आर्थिक आणि व्यावसायिक आव्हाने आहेत. सध्याच्या तांत्रिक मर्यादा लक्षात घेता, मोठ्या प्रमाणात उत्पादन अजूनही एक दूरचे ध्येय आहे आणि सॉलिड-स्टेट बॅटरी अद्याप बाजारात उपलब्ध नाहीत.
सॉलिड स्टेट बॅटरी डेव्हलपमेंटमध्ये काय अडथळा आणते?
सॉलिड स्टेट बॅटरीपारंपारिक पदार्थांमध्ये आढळणाऱ्या द्रव इलेक्ट्रोलाइटऐवजी घन इलेक्ट्रोलाइट वापरालिथियम-आयन बॅटरी. पारंपारिक द्रव लिथियम बॅटरीमध्ये चार आवश्यक घटक असतात: पॉझिटिव्ह इलेक्ट्रोड, निगेटिव्ह इलेक्ट्रोड, इलेक्ट्रोलाइट आणि सेपरेटर. याउलट, सॉलिड-स्टेट बॅटरी पारंपारिक द्रव प्रतिरूपाऐवजी सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट वापरतात.
या सॉलिड स्टेट बॅटरी तंत्रज्ञानाची प्रचंड क्षमता पाहता, ती अद्याप बाजारात का आणली गेली नाही? कारण प्रयोगशाळेपासून व्यापारीकरणाकडे संक्रमण दोन आव्हानांना तोंड देते:तांत्रिक व्यवहार्यताआणिआर्थिक व्यवहार्यता.
- १. तांत्रिक व्यवहार्यता: सॉलिड-स्टेट बॅटरीचा गाभा म्हणजे द्रव इलेक्ट्रोलाइटला सॉलिड इलेक्ट्रोलाइटने बदलणे. तथापि, सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट आणि इलेक्ट्रोड मटेरियलमधील इंटरफेसवर स्थिरता राखणे हे एक महत्त्वाचे आव्हान आहे. अपुरा संपर्कामुळे प्रतिकार वाढू शकतो, ज्यामुळे बॅटरीची कार्यक्षमता कमी होते. याव्यतिरिक्त, सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट्सची आयनिक चालकता कमी होते आणि त्यांची गती मंदावते.लिथियम आयनगतिशीलता, ज्यामुळे चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंगचा वेग कमी होतो.
- शिवाय, उत्पादन प्रक्रिया अधिक गुंतागुंतीची आहे. उदाहरणार्थ, विषारी वायू निर्माण करणाऱ्या हवेतील आर्द्रतेच्या प्रतिक्रिया टाळण्यासाठी सल्फाइड सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट्स निष्क्रिय वायू संरक्षणाखाली तयार केले पाहिजेत. ही उच्च-किंमत आणि तांत्रिकदृष्ट्या आव्हानात्मक प्रक्रिया सध्या मोठ्या प्रमाणात उत्पादनाच्या व्यवहार्यतेत अडथळा आणत आहे. शिवाय, प्रयोगशाळेतील चाचणी परिस्थिती अनेकदा वास्तविक जगाच्या वातावरणापेक्षा लक्षणीयरीत्या भिन्न असते, ज्यामुळे अनेक तंत्रज्ञान अपेक्षित परिणाम साध्य करू शकत नाहीत.
- २. आर्थिक व्यवहार्यता:ऑल सॉलिड स्टेट बॅटरीची किंमत पारंपारिक लिक्विड लिथियम बॅटरीपेक्षा कित्येक पटीने जास्त आहे आणि व्यापारीकरणाचा मार्ग अडचणींनी भरलेला आहे. जरी सैद्धांतिकदृष्ट्या त्याची सुरक्षितता जास्त असली तरी, प्रत्यक्षात, सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट उच्च तापमानात तुटू शकते, ज्यामुळे बॅटरीची कार्यक्षमता कमी होऊ शकते किंवा बिघाड देखील होऊ शकतो.
- याव्यतिरिक्त, चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग प्रक्रियेदरम्यान डेंड्राइट्स तयार होऊ शकतात, ज्यामुळे सेपरेटरमध्ये छिद्र पडू शकते, शॉर्ट सर्किट होऊ शकतात आणि अगदी स्फोट देखील होऊ शकतात, ज्यामुळे सुरक्षितता आणि विश्वासार्हता ही एक महत्त्वाची समस्या बनते. शिवाय, जेव्हा औद्योगिक उत्पादनासाठी लघु-स्तरीय उत्पादन प्रक्रिया वाढवली जाते तेव्हा खर्च गगनाला भिडतो.
सॉलिड स्टेट बॅटरी कधी येतील?
सॉलिड-स्टेट बॅटरीजना उच्च दर्जाच्या ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्स, लघु-स्तरीय इलेक्ट्रिक वाहने (EVs) आणि एरोस्पेससारख्या कठोर कामगिरी आणि सुरक्षितता आवश्यकता असलेल्या उद्योगांमध्ये प्राथमिक अनुप्रयोग मिळण्याची अपेक्षा आहे. तथापि, सध्या बाजारात उपलब्ध असलेल्या सॉलिड-स्टेट बॅटरीज अजूनही संकल्पना विपणनाच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात आहेत.
प्रमुख ऑटोमोबाईल कंपन्या आणिलिथियम बॅटरी उत्पादकSAIC मोटर, GAC-टोयोटा, BMW, CATL, BYD आणि EVE सारख्या कंपन्या सक्रियपणे सॉलिड-स्टेट बॅटरी विकसित करत आहेत. तरीही, त्यांच्या नवीनतम उत्पादन वेळापत्रकानुसार, २०२६-२०२७ पूर्वी सॉलिड-स्टेट बॅटरीचे पूर्ण-प्रमाणात मोठ्या प्रमाणात उत्पादन सुरू होण्याची शक्यता कमी आहे. टोयोटाला देखील त्यांच्या वेळापत्रकात अनेक वेळा सुधारणा करावी लागली आहे आणि आता ते २०३० मध्ये मोठ्या प्रमाणात उत्पादन सुरू करण्याची योजना आखत आहेत.
हे लक्षात घेणे महत्त्वाचे आहे की तांत्रिक आव्हाने आणि नियामक मान्यता यासारख्या विविध घटकांमुळे सॉलिड-स्टेट बॅटरीच्या उपलब्धतेची वेळ वेगवेगळी असू शकते.
ग्राहकांसाठी महत्त्वाचे मुद्दे
प्रगतीचे बारकाईने निरीक्षण करतानासॉलिड स्टेट लिथियम बॅटरीया क्षेत्रात, ग्राहकांनी सतर्क राहणे आणि वरवरच्या धक्कादायक माहितीने प्रभावित न होणे अत्यंत महत्त्वाचे आहे. जरी खऱ्या नवोपक्रमांची आणि तांत्रिक प्रगतीची अपेक्षा करणे योग्य असले तरी, त्यांना पडताळणीसाठी वेळ लागतो. तंत्रज्ञानाची प्रगती आणि बाजारपेठ परिपक्व होत असताना, भविष्यात अधिक सुरक्षित आणि परवडणारे नवीन ऊर्जा उपाय उदयास येतील अशी आपण आशा करूया.
⭐ सॉलिड स्टेट बॅटरीबद्दल अधिक जाणून घेण्यासाठी खाली क्लिक करा:
पोस्ट वेळ: ऑक्टोबर-३०-२०२४