کیوں اسمارٹ فونز کو اس نئی بیٹری ٹیک کے ساتھ اپ گریڈ حاصل ہو سکتی ہے

دنیا میں زیادہ سے زیادہ موبائل فونز موجود ہیں. ان میں سے تقریبا تمام ریچارج قابل لتیم آئن بیٹریاں طاقتور ہیں، جو گزشتہ چند دہائیوں کے پورٹیبل الیکٹرانکس انقلاب کو متحرک کرنے کا واحد اہم اتحادی ہے. ان آلات میں سے کوئی بھی صارفین کو اپنی مرضی کے مطابق نہیں ہو گا اگر ان کے ساتھ ہی خاص طور پر بھاری بغیر، کم از کم کئی گھنٹوں تک قابو پانے کے لئے کافی طاقت نہیں تھی.

لتیم آئن بیٹریاں بڑے ایپلی کیشنز جیسے برقی گاڑیاں اور ہوشیار گرڈ توانائی اسٹوریج کے نظام میں بھی مفید ہیں. اور لتیم آئن بیٹریاں بہتر بنانے کے لئے مواد سائنس میں محققین کے بدعت، یہاں تک کہ بہتر کارکردگی کے ساتھ بھی زیادہ بیٹریاں راستہ بنانا ہے. اعلی صلاحیت بیٹریاں کے لئے پہلے سے ہی مطالبہ تیار کر رہا ہے کہ آگ یا دھماکے کو پکڑ نہ سکے. اور بہت سے لوگ نے ​​چھوٹے، ہلکے بیٹریاں دیکھے ہیں جو منٹ یا اس سے بھی سیکنڈ میں چارج کرتی ہیں. اس کے باوجود دن کے لئے ایک آلے کو اقتدار میں کافی توانائی فراہم کرتی ہے.

میرے جیسے محققین، اگرچہ، زیادہ بہادر انداز میں سوچ رہے ہیں. کاروں اور گرڈ اسٹوریج سسٹم بھی بہتر ہوسکتے ہیں اگر وہ ہزاروں سالوں سے زیادہ عرصوں سے زیادہ عرصے سے زیادہ عرصہ سے زائد عرصے سے چھٹکارا اور ریچارج کرسکیں. بحالی کے عملے اور گاہک بیٹریاں سے محبت کریں گے جو خود کو نگرانی کرسکتے ہیں اور انتباہ بھیجتے ہیں اگر وہ نقصان پہنچے یا چوٹی کی کارکردگی پر اب کام نہیں کر سکے تو خود کو ٹھیک کرنے میں بھی کامیاب ہوسکتا ہے. اور یہ اس سے زیادہ زیادہ نہیں ہوسکتا ہے کہ دوہری مقاصد کے بیٹریاں کسی چیز کی ساخت میں داخل ہوجائے، اس کے اسمارٹ فون، کار، یا عمارت کی شکل میں مدد کرنے میں مدد ملے گی.

یہ سب ممکن ہو سکتا ہے کہ میرے تحقیق اور دوسروں کی مدد سے سائنسدانوں اور انجینئرز انفرادی جوہری پیمانے پر پیمانے پر معاملات کو کنٹرول کرنے اور سنبھالنے میں زیادہ قابل بن سکے.

ایمرجنسی مواد

زیادہ تر حصے کے لئے توانائی کی اسٹوریج میں پیش رفت، مواد کی سائنس کے مسلسل ترقی پر بھروسہ کرے گا، موجودہ بیٹری مواد کی کارکردگی کی حد کو بڑھانے اور مکمل طور پر نئی بیٹری کے ڈھانچے اور مرکبوں کو تیار کرنا ہوگا.

بیٹری انڈسٹری پہلے سے ہی لتیم آئن کی بیٹریاں کی قیمت کو کم کرنے کے لئے کام کر رہی ہے، بشمول ان کے مثبت الیکٹروڈ سے مہنگی کوبول کو ہٹانے کے لۓ، کیتھڈس کہا جاتا ہے. یہ ان بیٹریاں کی انسانی قیمت کو بھی کم کرے گا، کیونکہ کانگو میں بہت سے کانوں کی کھدائی، کووبال کے دنیا کے معروف ذریعہ، بچوں کو مشکل دستی مزدور کرنے کا استعمال کرتے ہیں.

یہ بھی دیکھیں: یہ نصف بیٹری، نصف شمسی سیل سیل ہائبرڈ کل گیم چینجر ہوسکتا ہے

محققین کو کیوبال پر مشتمل مواد کو تبدیل کرنے کے طریقوں کو تلاش کر رہا ہے جو کیتھڈس زیادہ تر نکیل کی بناوٹ کرتی ہیں. بالآخر، وہ مینگنیج کے ساتھ نکل کی جگہ لے لے سکتے ہیں. ان دھاتوں میں سے ہر ایک سستی، زیادہ مقدار میں ہے، اور اس کے پیشرو کے مقابلے میں کام کرنے میں محفوظ ہے. لیکن وہ تجارتی بند کے ساتھ آتے ہیں، کیونکہ ان کیمیائی خصوصیات ہیں جو ان کے بیٹریاں کی زندگی کو کم کرتے ہیں.

محققین لتیم آئنوں کی جگہ لے لیتے ہیں جو آئنوں اور الیکٹروائٹس کے ساتھ دو الیکٹروڈوں کے درمیان شٹل جو سستی اور ممکنہ طور پر محفوظ ہوسکتے ہیں، مثلا سوڈیم، میگنیشیم، زنک، یا ایلومینیم کی بنیاد پر.

میرا ریسرچ گروپ مفید الیکٹرانک خصوصیات کے ساتھ مادہ کے بنیادی طور پر انتہائی پتلی شیٹس دو جہتی مواد کا استعمال کرنے کے امکانات کو دیکھتا ہے. گرافین شاید ان میں سے سب سے مشہور ہے - کاربن کا ایک چادر صرف ایک جوہری موٹی ہے. ہم یہ دیکھنا چاہتے ہیں کہ مختلف دو جہتی مواد کی تہوں کو اتارنے اور پھر پانی یا دیگر conductive مائع کے ساتھ اسٹیک کو پھینکنا بیٹریاں کا اہم اجزاء ہوسکتا ہے جو فوری طور پر ریچارج کرتا ہے.

بیٹری کے اندر اندر تلاش کر رہے ہیں

بیٹری جدت طرازی کی دنیا میں توسیع نہ صرف یہ نئی چیزیں ہیں: نیا آلات اور طریقوں کو بھی تحقیق دہندگان کو دیکھنے دیں کہ بیٹریاں کے اندر کیا ہو رہا ہے اس سے کہیں زیادہ ممکن ہو.

ماضی میں، محققین ایک مخصوص چارج ڈسچارج عمل یا سائیکل کی تعداد کے ذریعہ ایک بیٹری بھاگ گیا، اور پھر مواد کو بیٹری سے ہٹا دیا اور حقیقت کے بعد اس کی جانچ پڑتال کی. صرف اس وقت علماء کو سیکھ سکتا ہے کہ اس عمل کے دوران کیمیکل تبدیلی کیا ہوا اور اس بات کا اندازہ لگایا جاسکتا ہے کہ بیٹری کس طرح کام کرتا ہے اور اس کی کارکردگی پر کیا اثر پڑتا ہے.

لیکن اب، محققین بیٹری مواد دیکھ سکتے ہیں کیونکہ وہ توانائی کے اسٹوریج کے عمل سے گزرتے ہیں، ان کی جوہری ڈھانچہ اور اصل وقت میں ساخت کا تجزیہ کرتے ہیں. ہم جدید ترین سپیکٹروکوپی کی تراکیب استعمال کرسکتے ہیں، جیسے کہ ایکس رے کی تکنیک ایک قسم کے ذرہ تیز رفتار کے ساتھ دستیاب ہیں جو ایک سنکروٹرون کے ساتھ ساتھ الیکٹرون خوردبین اور سکیننگ کی تحقیقات ہیں - آئنوں کی حرکت کو دیکھتے ہیں اور جسمانی ڈھانچے کو توانائی کے طور پر تبدیل کیا جاتا ہے. ایک بیٹری میں.

یہ بھی ملاحظہ کریں: کس طرح ایک بیٹری کی کامیابی مئی میں الیکٹرک کاریں چارج کر سکتی ہیں

ان طریقوں سے مجھے محققین کی طرح مجھے نئے بیٹری ڈھانچے اور مواد کا خیال رکھنا ہے، انہیں بناؤ اور دیکھیں کہ وہ کتنی اچھی طرح سے ہیں یا نہیں. اس طرح، ہم بیٹری مواد انقلاب میں جانے کے قابل ہو جائیں گے.

یہ مضمون اصل میں ویرونیکا اگستین کی طرف سے بات چیت پر شائع کیا گیا تھا. یہاں اصل مضمون پڑھیں.