ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల కోసం లిథియం బ్యాటరీ (EVలు): సిలికా నానోపార్టికల్స్‌తో కూడిన సెపరేటర్లు భద్రతను మెరుగుపరుస్తాయి  

ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల (EVలు) కోసం లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు సెపరేటర్‌ల వేడెక్కడం, షార్ట్ సర్క్యూట్‌లు మరియు తగ్గిన సామర్థ్యం కారణంగా భద్రత మరియు స్థిరత్వ సమస్యలను ఎదుర్కొంటాయి. ఈ లోపాలను తగ్గించే లక్ష్యంతో, పరిశోధకులు అంటుకట్టుట పాలిమరైజేషన్ టెక్నిక్‌ను ఉపయోగించారు మరియు థర్మల్‌గా స్థిరంగా మరియు మన్నికైన వినూత్న సిలికా నానోపార్టికల్స్ లేయర్డ్ సెపరేటర్‌లను అభివృద్ధి చేశారు. ఈ సెపరేటర్‌లతో కూడిన బ్యాటరీలు సురక్షితమైనవి మరియు మెరుగైన పనితీరును చూపించాయి. ఈ అభివృద్ధి రవాణా రంగాన్ని డీకార్బనైజ్ చేయడానికి EVలను స్వీకరించడానికి దోహదం చేస్తుంది.  

పునర్వినియోగపరచదగిన లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు (లేదా Li-ion బ్యాటరీలు లేదా LIBలు) గత మూడు దశాబ్దాలలో అత్యంత ప్రజాదరణ పొందాయి మరియు సర్వవ్యాప్తి చెందాయి. అధిక శక్తి సాంద్రత, తక్కువ బరువు మరియు రీఛార్జిబిలిటీ కారణంగా, ఇవి మొబైల్ ఫోన్‌లు, ల్యాప్‌టాప్‌లు, ఆడియో-విజువల్ పరికరాలు, పవర్ స్టోరేజ్ మరియు ఎలక్ట్రిక్ మోటారు వాహనాల్లో (EVలు) విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి మరియు రోజువారీ జీవితంలో అంతర్భాగంగా మారాయి. LIBలు పర్యావరణ అనుకూలమైనవి, స్వచ్ఛమైన శక్తి నిల్వను అందిస్తాయి మరియు దోహదం చేస్తాయి decarbonising ఆర్థిక వ్యవస్థ.  

అయితే, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు (EVలు) మరియు ఎనర్జీ స్టోరేజ్ సిస్టమ్‌లకు ప్రధానంగా పాలియోల్ఫిన్ సెపరేటర్‌ల వేడెక్కడం వల్ల భద్రతా ప్రమాదాన్ని ఎదుర్కొంటుంది. సెపరేటర్లు కాథోడ్ మరియు యానోడ్ మధ్య ప్రత్యక్ష సంబంధాన్ని నిరోధిస్తాయి, అయితే వేడెక్కడం వల్ల ఉష్ణోగ్రత 160 °Cకి పెరిగినప్పుడు అవి కరిగిపోతాయి. ఫలితంగా, యానోడ్ మరియు కాథోడ్‌లు లి డెండ్రైట్‌ల ఏర్పాటు ద్వారా ప్రత్యక్ష సంబంధంలోకి రావచ్చు, అందువల్ల అంతర్గత షార్ట్ సర్క్యూట్‌లు మరియు ఎలక్ట్రోలైట్‌ల యొక్క తగినంత శోషణ మరియు సామర్థ్యం తగ్గుతుంది.  

ఈ లోటును అధిగమించేందుకు ప్రయత్నాలు ముమ్మరం చేశారు. సెరామిక్స్ యొక్క పూతని వర్తింపజేయడం గురించి ఆలోచించబడింది, కానీ అది సెపరేటర్ల మందాన్ని పెంచడం మరియు సంశ్లేషణను తగ్గించడం వలన అనుచితమైనది.  

ఇటీవలి అధ్యయనంలో, పరిశోధకులు ఇంచియాన్ నేషనల్ యూనివర్శిటీ సిలికాన్ డయాక్సైడ్ (SiO) యొక్క ఏకరీతి పొరను జతచేయడానికి గ్రాఫ్ట్ పాలిమరైజేషన్ టెక్నిక్‌ను ఉపయోగించారు.₂) నానోపార్టికల్స్ నుండి పాలీప్రొఫైలిన్ (PP) సెపరేటర్లు. సెపరేటర్‌లు ఈ విధంగా SiO పూతతో సవరించబడ్డాయి₂ 200 nm మందం ఎక్కువ వేడిని తట్టుకుంటుంది మరియు శక్తి నిల్వ సామర్థ్యాన్ని కొనసాగిస్తూ డెండ్రైట్ ఏర్పడటాన్ని అణిచివేస్తుంది. అంతర్గత షార్ట్ సర్క్యూట్‌లను తగ్గించడానికి మరియు బ్యాటరీని సురక్షితంగా మరియు సమర్థవంతంగా చేయడానికి Li-ion బ్యాటరీల యొక్క పాలీప్రొఫైలిన్-ఆధారిత సెపరేటర్ (PPS) మెరుగుపరచబడుతుందని ఇది సూచిస్తుంది.  

ఈ అభివృద్ధి ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు (EVలు) మరియు శక్తి నిల్వ వ్యవస్థలలో LIBలకు సంబంధించినది మరియు ఆశాజనకంగా ఉంది. వాణిజ్యీకరించబడిన తర్వాత, మెరుగైన భద్రత మరియు సామర్థ్యంతో మెరుగుపరచబడిన LIBలు పర్యావరణ అనుకూల ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలను స్వీకరించడంలో సహాయపడతాయి.  

*** 

ప్రస్తావనలు:  

1. మంత్రం, A. లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ కాథోడ్ కెమిస్ట్రీపై ప్రతిబింబం. నాట్ కమ్యూన్ 11, 1550 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-15355-0  

2. పార్క్ J., ఎప్పటికి 2024. లి-మెటల్ బ్యాటరీల కోసం ఉపరితల బహుళ-ఫంక్షనలైజేషన్ స్ట్రాటజీ ద్వారా అల్ట్రా-సన్నని SiO2 నానోపార్టికల్ లేయర్డ్ సెపరేటర్‌లు: అత్యంత మెరుగుపరచబడిన Li-dendrite నిరోధకత మరియు ఉష్ణ లక్షణాలు. ఎనర్జీ స్టోరేజ్ మెటీరియల్స్. వాల్యూమ్ 65, ఫిబ్రవరి 2024, 103135. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ensm.2023.103135  

***