انود مواد کی پری لیتییشن ٹیکنالوجی کی تحقیق کی ترقی

2025-03-26

سمارٹ اور اعلیٰ درجے کی سماجی ترقی کے ساتھ، توانائی کی آرکیٹیکچر سسٹم میں نئی توانائی کا تناسب بڑھ رہا ہے، خاص طور پر حالیہ سالوں میں نئی توانائی کی گاڑیوں کی صنعت کی تیز ترقی، جو توانائی کی صنعت کی اصلاح کو مزید فروغ دیتی ہے۔ لتیم آئن بیٹری میں اعلی توانائی کی کثافت، اچھی سائیکل کی کارکردگی، کم خود خارج ہونے والی صلاحیت وغیرہ کے فوائد ہیں۔ لہذا، ایک توانائی کے ذخیرہ کرنے کے آلے کے طور پر، اسے پاور بیٹری، 3C ڈیجیٹل، توانائی کے بیس اسٹیشن اور دیگر شعبوں میں وسیع پیمانے پر استعمال کیا گیا ہے۔

موجودہ وقت میں، تجارتی اینوڈ مواد بنیادی طور پر غیر کرسٹل کاربن (نرم کاربن اور سخت کاربن)، گرافائٹ (قدرتی گرافائٹ اور مصنوعی گرافائٹ)، لتیم ٹائٹنائٹ اور سلیکون پر مبنی مواد (سلیکون، سلیکون آکسائیڈ اور غیر کرسٹل سلیکون) ہیں، جن میں سے پاور بیٹریوں کے لیے گرافائٹ اینوڈ مواد کی ترسیل کا 97% سے زیادہ حصہ ہے۔ تاہم، ہائی اینڈ گرافائٹ مصنوعات کی 360-365 mAh·g-1 کی صلاحیت گرافائٹ کی 372 mAh·g-1 کی نظریاتی گرام صلاحیت کے قریب ہے۔ بیٹریوں کی توانائی کی کثافت کو مزید بہتر بنانے کی محدود جگہ مزید ترقی میں رکاوٹ بن رہی ہے، لہذا اینوڈ مواد کی اعلی توانائی کی کثافت کی ترقی سیل کی توانائی کی کثافت کو بہتر بنانے کی کلید ہے۔

3579 mAh·g-1 کی اعلی مخصوص صلاحیت اور 0.4 V(vs.Li/Li +) کی کم الیکٹرو کیمیکل لتیم ایمبیڈنگ پوٹینشل رکھنے والے سلیکون پر مبنی مواد، نیز وافر قدرتی وسائل کے ذخائر، اگلی نسل کی اعلی توانائی کی کثافت والی لتیم آئن بیٹریوں کے لیے سب سے ممکنہ اینوڈ مواد کے طور پر سمجھا جاتا ہے۔ متعلقہ مطالعات نے ثابت کیا ہے کہ جب سیل کی توانائی کی کثافت 280 Wh·kg-1 سے زیادہ ہو تو لیتیم سے بھرپور اینوڈ کا استعمال کیے بغیر سلیکون منفی الیکٹروڈ کا استعمال کیا جانا چاہیے۔ تاہم، Li+ ایمبیڈنگ کے عمل کے دوران، سلیکون ذرات کی سطح پر غیر کرسٹل LixSi نمودار ہوتا ہے، جبکہ اندرونی سلیکون ذرات کرسٹل رہ جاتے ہیں۔ جب لیتیم کی مقدار Li22Si5 کی مکمل تشکیل پر بڑھتی ہے، تو نظریاتی صلاحیت 4200 mAh·g-1 تک پہنچ جاتی ہے، اور حجم کی توسیع 320% ہوتی ہے، جو کہ کاربن مواد کی 16% حجم کی توسیع سے کہیں زیادہ ہے۔ بڑے سائز کی شکل میں تبدیلی سے ٹھوس مرحلے کے الیکٹرولائٹ کی سطح (SEI) کی تباہی اور دوبارہ تشکیل ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں پہلے کولمب ایفیشنسی (ICE) کی کمی اور فعال لیتیم آئنز کا نقصان ہوتا ہے۔ گرافائٹ کے ساتھ ملائے جانے والے سلیکون اینوڈ مواد کا کم تناسب توانائی کی کثافت میں اضافہ کرسکتا ہے اور کسی حد تک حجم کے اثر کو کم کرسکتا ہے، لیکن کم ICE مسئلہ اب بھی متعلقہ ٹیکنالوجی کے ذریعے بہتر بنانے کی ضرورت ہے۔

1. لیتھیم میٹلز کی ایک ذریعہ کے طور پر لیتھیم کی تکمیل کے لیے لیتھیم

لیتھیم میٹلز کو لیتھیم پری لیٹھیٹیشن ٹیکنالوجی کے لیے براہ راست ایک لیتھیم کے ذریعہ کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس کے کم پگھلنے کے نقطے (180 ℃) کی وجہ سے، اسے غیر فطری ماحول یا خلا کی حالت میں لیتھیم شیٹ، لیتھیم بیلٹ، لیتھیم ذرات اور دیگر اقسام میں پروسیس کرنا آسان ہے۔ اسی وقت، لیتھیم میٹلز خود نسبتاً نرم ہیں اور انہیں فلم کی سطح میں کیلنڈر کیا جا سکتا ہے اور چپکایا جا سکتا ہے۔ لہذا، مختلف پروسیسز کے ذریعے لیتھیم میٹلز کو لیتھیم کے ذریعہ کے طور پر استعمال کرتے ہوئے پری لیتھیٹیشن کی تحقیق نے وسیع توجہ حاصل کی ہے۔

لیتھیم میٹلز کو براہ راست اینوڈ مواد کے ساتھ ملنے یا اس کی سطح پر چپکنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس کی کم ممکنہ کی وجہ سے، لیتھیم میٹلز الیکٹرولیسس حل میں آزاد Li+ میں تبدیل ہو جائے گا اور مادے کے ساتھ لیتھیم ایمبیڈنگ رد عمل واقع ہوگا۔ کیم اور دیگر نے تیار کردہ سلیکون کاربن الیکٹروڈ کی سطح پر گرم بھاپ کی شکل میں خلا سے حرارتی جمع کرنے کے ذریعے لیتھیم میٹلز کی جمع کی۔ اعلی درجہ حرارت پر، سلیکون بیسڈ مواد لیتھیم کے ساتھ براہ راست رابطے کے ذریعے لیتھیم کو حاصل کرتا ہے۔ 0.1C تناسب پر، LiCoO2 مثبت الیکٹروڈ اور پری لیتھیٹڈ Si-GR منفی الیکٹروڈ کے ساتھ مکمل بیٹری کی ICE 76.4% سے بڑھ کر 92.5% ہوگئی، اور بیٹری کی گنجائش 138.2 mAh/g سے 148.2 mAh/g تک بڑھ گئی۔ اس کے ساتھ، بیٹری کی گنجائش برقرار رکھنے کی شرح 80% تھی۔ پری لیتھیشن کے بعد سائیکلوں کی تعداد 122 سے بڑھ کر 366 ہوگئی۔

ریزقیتا اور دیگر نے سمٹری الیکٹروڈ کے طور پر لیتھیم شیٹ اور فنولک رال کا استعمال کرتے ہوئے بیرونی سرکٹ کے عمل کے تحت کاربن سلیکون منفی الیکٹروڈ اسمبلی بٹن بیٹری تیار کی، اور الیکٹرو کیمیکل پری لیتھیٹیشن کے ذریعے کاربن سلیکون مواد کا پری لیتھیٹ کیا۔ پری لیتھیٹڈ سلیکون اور کیتھوڈ Lini0.5Mn0.3Co0.2O2 ICE کو 26% سے 86% تک بڑھا سکتے ہیں جبکہ مکمل بیٹری کی گنجائش کو 48 mAh/g سے 160 mAh/g تک بڑھا سکتے ہیں۔ یاؤ اور دیگر نے الیکٹرولائیٹ ڈراپلیٹس کے اضافے کے بعد لیتھیم شیٹس اور گرافین کوٹڈ سلیکون مواد کے درمیان براہ راست رابطے کے ذریعے سلیکون کی پری لیتھیٹیشن کو حاصل کیا۔ گرافین کوٹڈ سلیکون کاربن مواد کی ICE کو لیتھیم میٹلز کے ساتھ 5 منٹ تک براہ راست رابطے میں ہونے والی پری لیتھیٹیشن کے ذریعے 97.1% تک بہتر کیا گیا۔ چارج اور ڈسچارج کے 500 سائیکلوں کے بعد، ICE کی گنجائش 2A/g پر 969 mAh/g کی کرنٹ کثافت پر برقرار رکھی گئی، جس میں اچھی سائیکل استحکام شامل ہے۔

لیتھیم میٹلز کا استعمال نہ صرف براہ راست اینوڈ مواد کے ساتھ تعامل کر سکتا ہے، بلکہ بیٹری کے ابتدائی سائیکل کے دوران اینوڈ مواد پر پری لیتھیم کی بھرپائی کے اثر کو بھی غیر براہ راست طور پر تشکیل دے سکتا ہے۔ مستحکم لیتھیم میٹلز پاؤڈر (SLMP) ایک قسم کا منفی الیکٹروڈ پری لیتھیم ایڈٹیو ہے جو امریکہ کی FMC کمپنی نے تیار کیا ہے۔ اس کی سطح پر موجود غیر فطری حفاظتی تہہ Li2CO3 کی بدولت، یہ ہوا میں اچھی استحکام رکھتا ہے۔ پین اور دیگر SLMP کو پہلے ہیکسین میں منتشر کرتے ہیں تاکہ ایک ہم آہنگی حل تشکیل دے سکیں، اور پھر اسے تیار کردہ پولر شیٹ کی سطح پر چھڑک کر ایک ہم آہنگی SLMP کی تہہ بناتے ہیں۔ جب حل کے ساتھ بخارات نکلتا ہے اور رول کرتا ہے تو SLMP کی حفاظتی تہہ ٹوٹ جاتی ہے، جس سے منفی سلیکون کاربن مواد براہ راست لیتھیم کے ساتھ رابطے میں آ جاتا ہے۔

ابتدائی سائیکل کے بعد، ICE 68.1% سے بڑھ کر 98.5% ہوگئی، اور 200 سائیکلز کے بعد صلاحیت برقرار رکھنے کی شرح 95% تھی، جو اچھی سائیکل استحکام کو ظاہر کرتی ہے۔ لیتھیم کی اچھی نرمی کی وجہ سے، کیپر اور دیگر عناصر کے ذریعے دھاتی لیتھیم کو کاپر فوائل کی سطح پر دباؤ کے ذریعے ایک پتلی دھاتی لیتھیم کی تہہ میں تبدیل کر دیا گیا، پھر اسے سطح پر ایک حفاظتی تہہ کے طور پر پولیمر کوٹنگ کے ساتھ استعمال کیا گیا تاکہ دھاتی لیتھیم کو نقصان سے بچایا جا سکے، جو ہوا میں آکسید ہونے نہیں دے گی، انوڈ مواد پھر فعال مواد کی تیاری پر ٹاپ پر لگائی جاتی ہے / 3 تہوں کی ساخت پولیمر/لیتھیم دھاتی الیکٹروڈ مواد کی۔ پولیمر کی تہہ آہستہ آہستہ الیکٹرولائٹ میں حل ہو جائے گی، آخر کار لیتھیم دھاتی کو گریفائٹ مادے کے ساتھ رابطہ کرنے کی اجازت دے گی تاکہ پری لیتھیشن اور لیتھیم کے متبادل کو مکمل کیا جا سکے۔ اس طریقے سے، گریفائٹ منفی کے لیے 99.7% کا اعلیٰ ICE ویلیو حاصل کی گئی اور یہاں تک کہ سلیکون نانوپارٹیکل منفی میں 100% سے زیادہ ICE بھی حاصل کی گئی۔

نتائج ظاہر کرتے ہیں کہ لیتھیم میٹل لیتھیم کی تکمیل میں ایک اچھا کردار ادا کرتا ہے، جو بیٹریوں کی ICE، توانائی کی کثافت اور چکر کی استحکام کو بہتر بنا سکتا ہے۔ تاہم، لیتھیم ہوا میں پانی اور آکسیجن کے لیے مضبوط سرگرمی رکھتا ہے، اور حفاظتی عمل کو ایک پیچیدہ لیتھیم تکمیلی عمل میں تبدیل کردیا جاتا ہے، جو اصل پیداوار کے خرچ میں اضافہ کرتا ہے۔ پری لیتھیم کے لیتھیم کی تکمیل کے عمل کی ہم آہنگی کو مزید بہتر بنانے کی ضرورت ہے، اور غیر متوازن لیتھیم کی تکمیل کی وجہ سے زیادہ لیتھیم کی تکمیل کے بعد لیتھیم ڈینڈریٹس کی تشکیل بھی ایک تکنیکی مسئلہ ہے جسے حل کرنے کی ضرورت ہے۔

2. دھاتی لیتھیم مرکب کو لیتھیم کے ذرائع کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے تاکہ لیتھیم کی کمی کو پورا کیا جا سکے۔

اپنی اعلی سرگرمی کی وجہ سے، لیتھیم دھات الیکٹروڈ کی تیاری کے لئے سازگار نہیں ہے۔ لیتھیم دھات کی طرح، لیتھیم دھات کے مرکب کے مرکبات کا کم حالتی پوٹینشل اور لیتھیم کی بھرپائی کی اعلی صلاحیت ہے، جسے لیتھیم دھات کا متبادل سمجھا جا سکتا ہے تاکہ لیتھیم کی کمی کو پورا کیا جا سکے۔ تاہم، لیتھیم دھات سے تیار کردہ خالص لیتھیم مرکب، جیسے LixSi، میں کیمیائی سرگرمی زیادہ ہوتی ہے، اور یہ ہوا میں ایکسوتھرمک تعامل میں تیزی سے رد عمل ظاہر کرے گی، لہذا براہ راست استعمال کے لئے اب بھی پیچیدہ حفاظتی انجینئرنگ کی ضرورت ہوگی۔ لہذا، لیتھیم مرکب کی کیمیائی استحکام کو بہتر بنانا یہ کلید ہے کہ اسے ایک معقول پری لیبیئیشن ایڈٹیو بنایا جا سکے۔

ژاو اور اس کے ساتھیوں نے ایک مخصوص کیمیائی اور مقداری تناسب کے تحت لیتھیم دھات اور Si نانوذرات کی میکانیکی ایجی ٹیشن کے ذریعے LixSi مرکب تیار کیا، اور پھر بے اثر ماحول میں دستانے کی باکس میں LixSi کی سطح پر کم آکسیجن مواد کے تناسب کے ساتھ Li2O آکسیڈ پرت تشکیل دی۔ کور شیل LixSi-Li2O مرکب خشک ہوا میں کچھ استحکام رکھتا ہے، اور LiXSi-Li2O کو پولی وینائل پیرو لیڈون الیکٹروڈ میں پری لیتھیم ایڈٹیو کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے تاکہ ICE کو 94% سے زیادہ بڑھایا جا سکے۔

تازہ ترین LixSi کی استحکام کو مزید بڑھانے کے لئے، ژاو اور اس کے ساتھیوں نے کم قیمت کے SiO اور SiO2 کا استعمال کرتے ہوئے LixSi/Li2O مرکب تیار کیا۔ Si اور O ایٹمز کی یکساں تقسیم کی وجہ سے، LixSi کے اجزا Li2O کی کریسٹل ساخت میں مستحکم طور پر embedded ہیں جو لیتھیم سے بنی ہے، جس کی وجہ سے یہ 40% نمی کے ساتھ ہوا میں اچھی استحکام رکھتا ہے۔ اگرچہ سطحی LixSi کا ڈھانچہ منہدم ہو جاتا ہے، اندرونی پرت میں کثیف Li2O اب بھی ایک حفاظتی کردار ادا کر سکتا ہے۔ مرکب کا کم پوٹینشل اینوڈ مواد پر اچھی لیتھیم بھرپائی کا اثر حاصل کر سکتا ہے۔ ایک پری لیتھیم ایڈٹیو کے طور پر، یہ 6 گھنٹے ہوا میں رکھنے کے بعد بھی 1 240 mAh/g کی لیتھیم بھرپائی کی صلاحیت فراہم کر سکتا ہے، اور بعد کے چکروں میں الیکٹرو کیمیکل سائیکل میں شامل ہو سکتا ہے، 400 موڑ میں 99.87% کا کولمب کی مؤثریت دکھاتا ہے۔

دھاتی لیتھیم مرکب تیار کرنے کے لئے سلیکن کو خام مال کے طور پر استعمال کرنے کے علاوہ، ژاو اور اس کے ساتھیوں نے چوتھے اہم گروپ کے عناصر (Z=Si, Ge, Sn) اور متعلقہ آکسیڈز کا استعمال کرتے ہوئے ایک مرحلے کے طریقہ سے Li22Z5 یا Li22Z5-Li2O مرکب تیار کیا۔ Li22Z5 یا Li22Z5-Li2O مرکب Sn بیس اور گرافائٹ اینوڈ مواد کے لئے لیتھیم کی بھرپائی میں اچھی طرح سے کردار ادا کر سکتے ہیں۔ کیمیائی حساب کے مطابق، LixGe میں Ge اور Li کے درمیان بندھتا ہوا توانائی مشابہہ مرکبات کے مقابلے میں سب سے زیادہ ہے، اور یہ خشک ہوا میں بہتر استحکام ظاہر کرتا ہے۔ LI22Z5-LI2O میں موجود کثیف Li2O کی کریسٹل حفاظتی پرت LI22Z5 کی خشک ہوا میں استحکام کو بہت بڑھا سکتی ہے، اور براہ راست مکسنگ، حرارت اور ہلانے کے عمل کی پیداوار کے طریقے کے ذریعے بیٹری کے عمل کی بہتری کے لئے لاگت کو کم کیا جا سکتا ہے۔

لیتھیم دھات کی اعلی سرگرمی کے مقابلے میں، لیتھیم کے مرکب LixZ کی استحکام میں بہتری آئی ہے، اور کچھ مصنوعات ہوا میں 40% نمی والے ماحول میں 6 گھنٹے تک استحکام برقرار رکھ سکتی ہیں۔ مزید برآں، Li2O کی کریسٹل کی موجودگی سکیلیٹون سپورٹ کا کردار ادا کرتی ہے، جس سے بنیادی فعال مادہ LixZ بعد کی سائیکل کے عمل میں مستحکم طور پر سائکلنگ کی صلاحیت فراہم کر سکتا ہے۔ تاہم، اس کی اعلی سرگرمی کی وجہ سے یہ براہ راست پانی کے نظام میں منفی دھارے کے سائز کے عمل میں استعمال نہیں کیا جا سکتا، ایک پری لبیئیشن ایڈٹیو کے طور پر۔ لہذا، یہ بہت عملی اہمیت رکھتا ہے کہ لیتھیم مرکب کے عمل کو مزید بہتر بنایا جائے تاکہ اسے پانی کی نکاسی کے مٹی کے نظام میں براہ راست استعمال کیا جا سکے۔

3. مالیکیولی کلپس آف لیتھیم – خوشبودار مرکبات لیتھیم کی فراہمی کو آگے بڑھاتے ہیں

لیتھیم دھات کے مالیکیولی کلپنگ مرکبات جو کہ نامیاتی سالوینٹس میں حل پذیر ہیں، کا بڑے پیمانے پر مطالعہ کیا گیا ہے۔ تاہم، مختلف کم کرنے والی نامیاتی سالوینٹس میں، کم صلاحیت کے سلیکون پر مبنی مواد کے لیے، نامیاتی سالوینٹس کی کمی کے باعث سلیکون پر مبنی مواد میں فعال لیتھیم کی ناکافی پیچیدگی ہوگی۔ اسی وقت، اس طریقے میں اچھے استحکام، اعلیٰ حفاظت اور ہلکی ردعمل کی خصوصیات ہیں، اس لیے پری لیتھیم کے لیے موزوں ریجنٹس کا انتخاب ناقابل واپسی گنجائش کے نقصان کو ختم کرنے کے مؤثر طریقوں میں سے ایک ہے۔

یان اور ان کے ساتھیوں نے ٹیٹراہائیڈروفوران کے حل میں لیبپی ریجنٹ کو تیار کرنے کے لیے بائی فینائل (Bp) اور سونے کے لیتھیم کا استعمال کیا۔ SiOx/C کو گرم کیا گیا، ہلایا گیا اور چھان لیا گیا تاکہ اس ریجنٹ میں LIBP-SiOX /C کمپلیکس حاصل کیا جا سکے۔ حرارتی علاج کے بعد، LIBP-SiOx /C LixSiOy میں تبدیل ہو جاتا ہے اور SiOx/C میں یکساں طور پر منتشر ہوتا ہے، جو لیتھیم آئنز کی ناقابل واپسی خرچ کو مؤثر طریقے سے روکتا ہے۔ اس مواد کی گنجائش اور چکر استحکام زیادہ ہے۔ ایک منفی مواد کے طور پر، لیٹنI0.8Co0.1Mn0.1O2 مثبت مواد کے ساتھ ملا کر تیار کردہ نرم کوٹنگ والی بیٹری کی توانائی کی کثافت 301Wh /kg ہے اور 100 چکروں کے بعد گنجائش برقرار رکھنے کی شرح 93.3% ہے۔ وانگ اور ان کے ساتھیوں نے لیتھیم سونے، بائی فینائل اور ٹیٹراہائیڈروفوران کے حل کو حل کر کے لیبپی پری لیتھیم سالوینٹ تیار کیا، اور اس کا کم کم کرنے والا پوٹینشل 0.41 V فعال اجزاء کو مؤثر طریقے سے کم کر سکتا ہے۔

اسی وقت، لیبپی ریجنٹ مخصوص نمی کی ہوا کی فضا میں مضبوط استحکام رکھتا ہے، فاسفورس اور کاربن الیکٹروڈ مواد کا ICE 94% تک بڑھا سکتا ہے، اور اس کی کچھ صنعتی استعمال کی قیمت ہے۔ شین اور ان کے ساتھیوں نے نفتھالن لیتھیم کا استعمال کرتے ہوئے پری لیتھیم نینو Si الیکٹروڈ تیار کیا، جس سے تقریباً 1 500 mAh/g کا ناقابل واپسی گنجائش نقصان کم ہوا، جس کی وجہ سے Si الیکٹروڈ کی پہلی ہفتے کی کارکردگی 96.1% بہتر ہو گئی۔ پری لیتھیم الیکٹروڈ اور متعلقہ Si/Li2S-PAN الیکٹروڈ کا استعمال مکمل بیٹری کو اسمبلی کرنے کے لیے کیا گیا جس کی پہلی کارکردگی 93.1% تھی، اور توانائی کی کثافت 710 Wh/kg تک تھی۔ نفتھالن لیتھیم ریجنٹس روایتی لیتھیم ریجنٹس سے زیادہ محفوظ اور سستی ہیں، اور لیتھیم کی گہرائی کو درجہ حرارت اور وقت کو کنٹرول کر کے کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔

نفتھالن لیتھیم ریجنٹ پر واحد مطالعے کے مقابلے میں، جانگ اور ان کے ساتھیوں نے ایک سلسلہ بائی فینائل نامیاتی ریجنٹس منتخب کر کے اور مختلف بینزین رنگ کی جگہوں پر مختلف فعالیت والے گروپوں کو متعارف کرا کر نامیاتی ریجنٹس میں Li+ کمی کرنے والے پوٹینشل کو کنٹرول کیا۔ کم کمی کرنے والا پوٹینشل Li+ کو سلیکون پر مبنی اینوڈ مواد کی SEI تشکیل میں شرکت کے لیے فائدہ مند ہے، اور یہ پری لیتھیمیشن کے عمل میں سلیکون پر مبنی اینوڈ مواد کے لیتھیٹ کرنے کے عمل پر براہ راست کام کر سکتا ہے۔ نظام کے نامیاتی ریجنٹ میں الیکٹروڈ مواد کے ڈبوئے جانے کے وقت کو کنٹرول کر کے، مواد کا ICE تقریباً 100% تک بڑھایا جا سکتا ہے۔

مطالعے سے پتہ چلا ہے کہ نامیاتی ریجنٹس کے مالیکیولی شیئر سے تشکیل شدہ نامیاتی لیتھیم ریجنٹس منفی الیکٹروڈ مواد پر اچھا لیتھیم کی فراہمی کا اثر پیدا کر سکتے ہیں، یہاں تک کہ کم صلاحیت والے سلیکون پر مبنی مواد پر بھی۔ تاہم، نامیاتی ریجنٹ خود مہنگے ہیں اور کچھ زہر آلود ہیں، جو موجودہ بیٹری کی پیداوار کے لیے تکنیکی تبدیلی کا ایک خاص خرچ ہے۔ لہذا، بڑے پیمانے پر استعمال کے سامنے یہ اب بھی مزید تکنیکی بہتری کی ضرورت ہے۔

4. نتیجہ اور امکانات

لیتھیم آئن بیٹری کے اینوڈ میں استعمال ہونے والا بنیادی مواد گریفائٹ ہے۔ بیٹری کی معیارات میں بہتری کے ساتھ، مواد کی مخصوص گنجائش اور سائیکل کی زندگی کو مزید بہتر بنانے کی ضرورت ہے۔ پری لیتھیئشن ٹیکنالوجی بیٹری کی مجموعی توانائی کی کثافت کو مزید بڑھا سکتی ہے اور پہلے الیکٹرو کیمیکل سائیکل کے دوران لیتھیم آئنز کے نقصان کو کم کر سکتی ہے۔

1) دھاتی لیتھیم کی فراہمی میں، دھاتی لیتھیم کے استعمال کے دو طریقے ہیں: براہ راست رابطہ اور مشترکہ رابطہ۔ مستحکم لیتھیم میٹل پاؤڈر اور لیتھیم فوائل کیلنڈرنگ سے تیار کردہ 3 تہوں والا الیکٹروڈ تجارتی طور پر بڑی مقدار میں استعمال کیا گیا ہے، لیکن اس میں غیر ہموار پری لیتھیئشن اور اعلی لاگت جیسے نقصانات ہیں۔ دھاتی لیتھیم شیٹ کی لیتھیم کی فراہمی میں خارجی سرکٹ کے کنٹرول کے سامان کا اضافہ اور لیتھیم کی فراہمی کے عمل کا وقت کی اعلی لاگت شامل ہے، جو صنعتی کاری میں لاگت میں کمی کی طلب کے لئے مناسب نہیں ہے۔ شارٹ سرکٹ رابطہ غیر ہموار لیتھیئشن کے مظہر کا سامنا کر سکتا ہے۔ لہذا، مختلف عملوں کے جامع فوائد کے پیش نظر، لیتھیم کی تہہ کے عمل میں لیتھیم میٹل کا عمومی استعمال اب بھی بہتر بنانے کی ضرورت ہے۔

2) لتیم دھات کے متبادل لتیم کو لتیم کھوٹ سے بدل دیتے ہیں۔ سلیکان لتیم مرکب مرکبات کو انوڈ مواد میں اضافی کی شکل میں شامل کیا جاتا ہے۔ تاہم، ان کی زیادہ سرگرمی کی وجہ سے، ان کا طویل عرصے تک ہوا میں مستحکم رہنا مشکل ہے۔ تاہم، پانی کے نظام کی گندگی کے براہ راست استعمال کے لیے، کوٹنگ کے عمل کو اب بھی بہتر کرنے کی ضرورت ہے۔

3) لیتھیم میٹل کے نامیاتی سالوینٹس، جو لیتھیم نفتھالین ریجنٹ کی نمائندگی کرتے ہیں، میں کم ریڈکشن پوٹینشل ہے اور یہ کم پوٹینشل والے سلیکون بیس مواد کو لیتھیم کی فراہمی میں اچھی طرح سے کردار ادا کر سکتے ہیں۔ تاہم، حقیقی لیتھیم کی فراہمی کے عمل میں سامان کی تبدیلی اور تکنیکی مراحل میں اضافہ شامل ہے، جو استعمال کی دشواری کو ایک حد تک بڑھاتا ہے۔ ایپلی کیشن کے دائرے کی توسیع اور لاگت میں کمی کے لئے عمل کو مزید بہتر بنانے کی ضرورت ہے۔