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उद्योग की जानकारी
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बैटरी को पुनर्जीवित करने के लिए एक एकल इंजेक्शन! लिथियम-आयन बैटरी सीमा जीवनकाल को नया आकार दें

:2025-02-20

फुडन विश्वविद्यालय प्रयोगशाला में धूल रहित वर्कस्टेशन पर, केवल 68% की शेष क्षमता वाली सेवानिवृत्त बिजली बैटरी का एक समूह "पुनर्जन्म" से गुजर रहा है। शोधकर्ता इलेक्ट्रोलाइट इंजेक्शन पोर्ट के माध्यम से पारदर्शी पुनर्स्थापनात्मक समाधान के 0.5 एमएल / एएच इंजेक्ट करने के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए सिरिंज का उपयोग कर रहे हैं। बीस मिनट बाद, लिथियम बैटरी का जीवनकाल परिमाण के एक से दो आदेशों तक बढ़ाया जाता है। पूरी प्रक्रिया बैटरी के लिए एक सटीक "न्यूनतम इनवेसिव सर्जरी" जैसा दिखता है, जो उद्योग परिवर्तन के लिए एक महत्वपूर्ण तकनीकी आधार प्रदान करता है।

lithium ion battery technology

तकनीकी सफलता: नैनो-स्तरीय जीवन पुनर्निर्माण

"एक्सटर्नल ली सप्लाई रीशेप्स ली-डेफिशिएंसी एंड लाइफटाइम लिमिट ऑफ बैटरीज" शीर्षक वाला शोध 13 फरवरी को नेचर में प्रकाशित हुआ था। यह विश्व स्तर पर अग्रणी मरम्मत तकनीक तीन प्रमुख सफलताएं प्राप्त करती है:

  • आणविक-स्तरीय मरम्मत तंत्र - पुनर्स्थापनात्मक समाधान लिथियम-आयन सॉल्वेशन संरचनाओं को नियंत्रित करता है, कैथोड सतह पर 5-नैनोमीटर सुरक्षात्मक परत बनाता है, इलेक्ट्रोलाइट अपघटन पक्ष प्रतिक्रियाओं को प्रभावी ढंग से दबाता है।
  • जाली पुनर्निर्माण क्षमता - आणविक गतिशीलता सिमुलेशन इस बात की पुष्टि करते हैं कि मरम्मत घटक टर्नरी सामग्री में जाली दोषों को ठीक से भरते हैं, लिथियम-आयन परिवहन चैनलों को उनकी मूल स्थिति के 92% तक बहाल करते हैं।
  • औद्योगिक मान्यता - परीक्षण डेटा से पता चलता है कि मरम्मत की गई बैटरी चक्र जीवन में 2.3x विस्तार प्राप्त करती है, जिसमें बैटरी के अवशिष्ट मूल्य का केवल 1.2% लागत वाली एकल मरम्मत होती है - पारंपरिक निराकरण और रखरखाव विधियों की तुलना में ऊर्जा खपत में 85% की कमी।

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चार साल से अधिक के शोध के बाद, इस तकनीक ने कोशिकाओं को बदलने के लिए बैटरी पैक को खत्म करने के उद्योग के पारंपरिक अभ्यास को पूरी तरह से उलट दिया है। एक महंगी और आक्रामक प्रक्रिया से गुजरने के बजाय, उच्च-मूल्य वाले पावर बैटरी पैक को अब केवल 2 मिमी इंजेक्शन पोर्ट के माध्यम से पुन: उत्पन्न किया जा सकता है। प्रौद्योगिकी लिथियम अनुपूरण, ऊर्जा भंडारण और एकीकृत सौर-भंडारण प्रणालियों पर लागू है।

उद्योग परिवर्तन: विनिर्माण से "बुद्धिमान उपचार" तक

एक बार संश्लेषित होने के बाद, अनुसंधान दल ने मान्य किया कि यह अणु कड़े लिथियम-आयन वाहक प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करता है। यह कम लागत वाला, संश्लेषित करने में आसान और विभिन्न बैटरी सक्रिय सामग्री, इलेक्ट्रोलाइट्स और अन्य घटकों के साथ अत्यधिक संगत है। प्रौद्योगिकी को लिथियम पॉलिमर पाउच बैटरी, बेलनाकार बैटरी, प्रिज्मीय बैटरी और फाइबर आधारित लिथियम-आयन बैटरी पर सफलतापूर्वक लागू किया गया है।

इस तकनीक का अनुप्रयोग उद्योग पारिस्थितिकी तंत्र को नया आकार दे रहा है:

  • फ्रंट-एंड डिज़ाइन - इलेक्ट्रोलाइट इंजेक्शन पोर्ट उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में टाइप-सी इंटरफ़ेस के समान नई ऊर्जा वाहनों में एक मानक घटक बन रहे हैं।
  • मिडस्ट्रीम सेवाएं - शंघाई लिंगांग में "बैटरी अस्पताल" अब चालू है, सीटी स्कैनिंग, इलेक्ट्रोकेमिकल परीक्षण और क्लाउड-आधारित स्वास्थ्य प्रबंधन प्रणाली को एकीकृत करने के लिए एक डिजिटल "निदान-मरम्मत-वारंटी" लूप बनाने के लिए।
  • बैक-एंड वैल्यू - एनआईओ की बीएएएस 3.0 सेवा में अब बैटरी स्वास्थ्य अधिकार शामिल हैं, जिससे बैटरी बैंकों के परिसंपत्ति उपयोग चक्र में 40% की वृद्धि होती है।

2023 के उद्योग डेटा अनुमानों के अनुसार, यह तकनीक अपने जीवनचक्र में कार्बन उत्सर्जन को 120 किलोग्राम प्रति बैटरी तक कम कर सकती है। जब चीन की बिजली बैटरी की वार्षिक स्थापित क्षमता को बढ़ाया जाता है, तो यह हर साल पानी के 18 वेस्ट लेक आकार के निकायों में भारी धातु प्रदूषण को रोकने के बराबर होता है।

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पर्यावरणीय लाभ: संसाधन संकटों पर काबू पाने की कुंजी

वैश्विक लिथियम भंडार केवल 20 और वर्षों तक चलने की उम्मीद है, इस तकनीक का पर्यावरणीय मूल्य तेजी से स्पष्ट है:

  • संसाधन संरक्षण - एक टन बैटरी की मरम्मत 200 टन लिथियम अयस्क के खनन के बराबर बचाती है।
  • ऊर्जा दक्षता - मरम्मत प्रक्रिया में एक नई बैटरी बनाने के लिए आवश्यक ऊर्जा का केवल 5% खपत होता है, जिससे प्रति टन 40,000 लीटर औद्योगिक पानी की बचत होती है।
  • बिजनेस इनोवेशन - पिंग एन इंश्योरेंस ने बैटरी स्वास्थ्य बीमा पेश किया है, जबकि बैटरी मरम्मत तकनीशियनों की मांग बढ़ी है, जिसमें 100,000 पेशेवरों की अनुमानित कमी है।

टेस्ला के वी 4 सुपरचार्जर स्टेशनों के पायलट डेटा से संकेत मिलता है कि रखरखाव सेवाओं में इस मरम्मत तकनीक को एकीकृत करने से एकल-स्टेशन परिचालन लागत 15% कम हो जाती है। इस परिवर्तन ने एक नए पेशे को भी जन्म दिया है - बैटरी डायग्नोस्टिक इंजीनियर - जो अब पारंपरिक मरम्मत तकनीशियनों के प्रति घंटा वेतन का तीन गुना कमाते हैं।

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एक सतत भविष्य के लिए एक तकनीकी खाका

एक चिकित्सा इंजेक्शन की तरह, इस वाहक अणु को वृद्ध, अपमानित बैटरी में पेश किया जा सकता है ताकि खोए हुए लिथियम आयनों को ठीक से फिर से भर दिया जा सके, बिना किसी गिरावट के बैटरी क्षमता बहाल की जा सके। चिकित्सा सिरिंज से प्रेरित, यह नवाचार अक्षय ऊर्जा के लिए नए उद्योग मानक स्थापित कर रहा है:

  • सटीक निगरानी - क्लाउड-आधारित सिस्टम क्षमता में गिरावट को 0.1% सटीकता तक ट्रैक कर सकते हैं।
  • मानकीकरण के प्रयास - अंतर्राष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल कमीशन (आईईसी) ने पावर बैटरी मरम्मत के लिए तकनीकी दिशानिर्देशों के विकास की शुरुआत की है।
  • सामग्री प्रगति - पुनर्स्थापनात्मक समाधान में उपयोग की जाने वाली कार्बनिक-अकार्बनिक संकर सामग्री पहले ही तीन व्युत्पन्न पेटेंट का कारण बन चुकी है।

जर्मनी के TÜV रीनलैंड प्रमाणन निकाय ने इस तकनीक को अपनी 2025 बैटरी सुरक्षा मूल्यांकन प्रणाली में शामिल करने के साथ, यह नवाचार केवल एक चीनी सफलता से अधिक का प्रतिनिधित्व करता है - यह स्थिरता पर वैश्विक उद्योग सहमति को दर्शाता है।

अक्षय ऊर्जा क्रांति के दूसरे अध्याय में, शायद सबसे उल्लेखनीय नवाचार बैटरी को अधिक शक्तिशाली बनाने के बारे में नहीं है - यह हर बैटरी की उम्र को सुनिश्चित करने के बारे में है।