दुनिया की पहली anode-free sodium solid-state battery

 (pme.uchicago.edu)
1 पॉइंट द्वारा GN⁺ 2024-07-07 | 1 टिप्पणियां | WhatsApp पर शेयर करें

  • UChicago Prof. Shirley Meng’s Laboratory for Energy Storage and Conversion ने दुनिया की पहली anode-free sodium solid-state battery बनाई — सस्ती, स्वच्छ और fast-charging batteries में एक बड़ी उपलब्धि

    • बैटरी का एक नया रूप Prof. Y. Shirley Meng की लैब में विकसित किया गया
    • सस्ती, तेज़ी से charge होने वाली और high-capacity battery अब EVs और grid storage के और करीब पहुंच गई है

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  • दुनिया की पहली anode-free sodium solid-state battery

    • UChicago Pritzker Molecular Engineering में प्रोफेसर Shirley Meng की लैब ने दुनिया की पहली anode-free sodium solid-state battery विकसित की
    • यह शोध UChicago Pritzker School of Molecular Engineering और University of California San Diego के Aiiso Yufeng Li Family Department of Chemical and Nano Engineering के सहयोग से किया गया
    • सस्ती, तेज़ी से charge होने वाली और high-capacity battery अब EVs और grid storage के और करीब पहुंच गई है

  • पेपर की मुख्य बातें

    • UC San Diego के PhD छात्र Grayson Deysher पहले लेखक के रूप में शामिल इस पेपर को Nature Energy में प्रकाशित किया गया
    • नई sodium battery architecture ने सैकड़ों बार stable cycling दिखाई
    • anode को हटाकर और lithium की जगह सस्ते व प्रचुर sodium का उपयोग करके अधिक सस्ती और पर्यावरण-अनुकूल battery बनाना संभव हुआ
    • innovative solid-state design की मदद से battery अधिक सुरक्षित और शक्तिशाली बनी

  • स्थिरता और sodium

    • पृथ्वी की crust में lithium लगभग 20ppm है, जबकि sodium 20,000ppm है
    • lithium-ion batteries की बढ़ती मांग के कारण कीमतें तेज़ी से बढ़ीं, जिससे ज़रूरी batteries और दूर होती गईं
    • lithium extraction पर्यावरण के लिए हानिकारक है
    • sodium समुद्री जल और soda ash deposits से आसानी से प्राप्त किया जा सकता है, इसलिए यह अधिक पर्यावरण-अनुकूल है

  • नवोन्मेषी संरचना

    • टीम को lithium battery जैसी energy density वाली sodium battery बनाने के लिए एक नई architecture invent करनी पड़ी
    • पारंपरिक batteries में एक anode होता है जो charging के दौरान ions को store करता है
    • anode-free battery anode को हटाकर ions को सीधे current collector में store करती है
    • यह approach high cell voltage, low cell cost और high energy density को संभव बनाता है, लेकिन इसके अपने challenges भी हैं

  • बहने वाला solid

    • टीम ने current collector को घेरने वाले electrolyte का उपयोग करने वाला एक innovative approach अपनाया
    • current collector को aluminum powder से बनाया गया ताकि ऐसा solid बनाया जा सके जो liquid की तरह flow कर सके
    • battery assembly के दौरान powder को high pressure में compact किया गया ताकि electrolyte के साथ liquid-जैसा contact बना रहे

  • भविष्य की संभावनाएं

    • sodium solid-state battery को अब तक दूर भविष्य की तकनीक माना जाता था, लेकिन यह पेपर दिखाता है कि sodium battery वास्तव में अच्छी तरह काम कर सकती है
    • प्रोफेसर Meng को उम्मीद है कि स्वच्छ और सस्ती batteries के कई विकल्प renewable energy को store करने और समाज की ज़रूरतों के अनुसार scale करने में मदद करेंगे
    • प्रोफेसर Meng और Deysher ने UC San Diego के Office of Innovation and Commercialization के माध्यम से patent application दायर की है

GN⁺ का सार

  • यह लेख दुनिया की पहली anode-free sodium solid-state battery के विकास पर केंद्रित है
  • sodium battery, lithium battery की तुलना में सस्ती और अधिक पर्यावरण-अनुकूल है, और EVs व grid storage के लिए एक promising alternative है
  • यह तकनीक battery की energy density और safety बढ़ाने वाले innovative approach के कारण संभव हुई
  • यह संबंधित क्षेत्र के researchers और engineers के लिए रोचक और उपयोगी जानकारी प्रदान करती है
  • समान कार्यक्षमता वाले उत्पादों में मौजूदा lithium-ion batteries और next-generation battery technologies शामिल हैं

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1 टिप्पणियां

 
GN⁺ 2024-07-07
Hacker News की राय

  • पिछले 2 वर्षों में lithium की कीमत 80% गिर चुकी है

    • लेख में lithium की scarcity का उल्लेख मौजूदा स्थिति से मेल नहीं खाता
    • lithium की कीमत में गिरावट clean energy transition पर सकारात्मक प्रभाव डाल सकती है

  • मुझे बिजली के बारे में ज़्यादा जानकारी नहीं है, लेकिन electron के बहने के लिए anode की ज़रूरत होती है

    • Wikipedia के अनुसार, पहली बार charge करने पर metallic anode बनता है

  • Na4MnCr(PO4)3 का उल्लेख

    • chromium, पृथ्वी की पपड़ी में lithium की तुलना में 5 गुना अधिक प्रचुर है
    • सामान्य sodium-ion battery का एक फायदा यह है कि इसमें rare elements का उपयोग नहीं होता
    • solid-state chemistry और सामान्य chemistry की तुलना की ज़रूरत है

  • पेपर के preprint का लिंक दिया गया है

    • energy density, volume, और recharge cycle के बारे में कोई जानकारी नहीं है

  • lithium extraction के पर्यावरणीय प्रभाव पर चर्चा

    • पानी को सतह पर pump करके evaporate करने की विधि का पर्यावरणीय प्रभाव कम है
    • sodium extraction से तुलना करने की ज़रूरत है

  • बैटरी में महत्वपूर्ण बात scale और total cost है

    • भले ही elements सस्ते हों, फिर भी मौजूदा स्थिति से बेहतर product लाना होगा
    • क्या मौजूदा factory और manufacturing technology का उपयोग किया जा सकता है, यह महत्वपूर्ण है
    • solid-state battery के electric aircraft और supercar में पहले अपनाए जाने की संभावना अधिक है

  • sodium की प्रचुरता और stability power storage के लिए बड़ी संभावना देती है

    • मैं घर की battery को sodium से बदलना चाहूँगा

  • मैं उस पहले comment का इंतज़ार कर रहा हूँ जो बताए कि यह battery वास्तव में क्या नहीं कर सकती

  • लगता है cathode में ज़्यादा कुछ हो रहा है

    • यह जानने की जिज्ञासा है कि electrolyte की तुलना में cathode में ज़्यादा क्यों हो रहा है