لتیم آئرن فاسفیٹ بیٹری کے نقصانات
آیا کسی مواد میں استعمال اور ترقی کی صلاحیت ہے، اس کے فوائد کے علاوہ، کلیدی یہ ہے کہ آیا مواد میں بنیادی نقائص ہیں۔
اس وقت، لتیم آئرن فاسفیٹ کو چین میں پاور لتیم آئن بیٹریوں کے کیتھوڈ مواد کے طور پر بڑے پیمانے پر منتخب کیا جاتا ہے۔حکومتوں، سائنسی تحقیقی اداروں، کاروباری اداروں اور یہاں تک کہ سیکیورٹیز کمپنیوں کے مارکیٹ تجزیہ کار اس مواد کے بارے میں پر امید ہیں اور اسے پاور لیتھیم آئن بیٹریوں کی ترقی کی سمت سمجھتے ہیں۔وجوہات کے تجزیہ کے مطابق، بنیادی طور پر دو نکات ہیں: پہلا، ریاستہائے متحدہ میں تحقیق اور ترقی کی سمت کے اثر و رسوخ کی وجہ سے، ریاستہائے متحدہ میں ویلنس اور A123 کمپنیوں نے سب سے پہلے لیتھیم آئرن فاسفیٹ کو کیتھوڈ مواد کے طور پر استعمال کیا۔ لتیم آئن بیٹریاں۔دوم، اعلی درجہ حرارت کی سائیکلنگ اور سٹوریج کی کارکردگی کے ساتھ لیتھیم مینگنیٹ مواد جو پاور لیتھیم آئن بیٹریوں کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے چین میں تیار نہیں کیا گیا ہے۔تاہم، لیتھیم آئرن فاسفیٹ میں بھی بنیادی نقائص ہیں جنہیں نظر انداز نہیں کیا جا سکتا، جن کا خلاصہ اس طرح کیا جا سکتا ہے:
1. لتیم آئرن فاسفیٹ کی تیاری کے sintering کے عمل میں، یہ ممکن ہے کہ آئرن آکسائیڈ کو اعلی درجہ حرارت کو کم کرنے والے ماحول کے تحت سادہ لوہے میں کم کیا جا سکے۔آئرن، بیٹریوں میں سب سے زیادہ ممنوع مادہ، بیٹریوں کے مائیکرو شارٹ سرکٹ کا سبب بن سکتا ہے۔یہی بنیادی وجہ ہے کہ جاپان نے اس مواد کو پاور ٹائپ لیتھیم آئن بیٹریوں کے کیتھوڈ میٹریل کے طور پر استعمال نہیں کیا۔
2. لتیم آئرن فاسفیٹ میں کارکردگی کے کچھ نقائص ہوتے ہیں، جیسے کہ کم ٹیمپنگ کثافت اور کمپیکشن کثافت، جس کے نتیجے میں لیتھیم آئن بیٹری کی توانائی کی کثافت کم ہوتی ہے۔کم درجہ حرارت کی کارکردگی خراب ہے، یہاں تک کہ اگر اس کی نینو - اور کاربن کوٹنگ اس مسئلے کو حل نہیں کرتی ہے۔جب ارگون نیشنل لیبارٹری کے انرجی سٹوریج سسٹم سینٹر کے ڈائریکٹر ڈاکٹر ڈان ہلبرینڈ نے لیتھیم آئرن فاسفیٹ بیٹری کی کم درجہ حرارت کی کارکردگی کے بارے میں بات کی تو انہوں نے اسے خوفناک قرار دیا۔لیتھیم آئرن فاسفیٹ بیٹری پر ان کے ٹیسٹ کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ لیتھیم آئرن فاسفیٹ بیٹری کم درجہ حرارت (0 ℃ سے نیچے) پر برقی گاڑیاں نہیں چلا سکتی۔اگرچہ کچھ مینوفیکچررز کا دعویٰ ہے کہ لتیم آئرن فاسفیٹ بیٹری کی صلاحیت برقرار رکھنے کی شرح کم درجہ حرارت پر اچھی ہے، لیکن یہ کم ڈسچارج کرنٹ اور کم ڈسچارج کٹ آف وولٹیج کی حالت میں ہے۔اس صورت میں، سامان بالکل شروع نہیں کیا جا سکتا.
3. مواد کی تیاری کی لاگت اور بیٹریوں کی مینوفیکچرنگ لاگت زیادہ ہے، بیٹریوں کی پیداوار کم ہے، اور مستقل مزاجی ناقص ہے۔اگرچہ لتیم آئرن فاسفیٹ کی نانو کرسٹلائزیشن اور کاربن کوٹنگ سے مواد کی الیکٹرو کیمیکل خصوصیات میں بہتری آئی ہے، لیکن دیگر مسائل بھی سامنے آئے ہیں، جیسے کہ توانائی کی کثافت میں کمی، ترکیب کی لاگت میں بہتری، الیکٹروڈ پروسیسنگ کی خراب کارکردگی اور سخت ماحولیاتی۔ ضروریاتاگرچہ لیتھیم آئرن فاسفیٹ میں کیمیائی عناصر Li، Fe اور P بہت زیادہ ہوتے ہیں اور لاگت بھی کم ہوتی ہے، لیکن تیار شدہ لیتھیم آئرن فاسفیٹ کی مصنوعات کی قیمت کم نہیں ہوتی۔ابتدائی تحقیق اور ترقی کے اخراجات کو ختم کرنے کے بعد بھی، اس مواد کی پروسیسنگ لاگت کے علاوہ بیٹریوں کی تیاری کی زیادہ لاگت یونٹ توانائی ذخیرہ کرنے کی حتمی لاگت کو زیادہ کر دے گی۔
4. غریب مصنوعات کی مستقل مزاجی.اس وقت چین میں کوئی بھی لتیم آئرن فاسفیٹ مواد کی فیکٹری اس مسئلے کو حل نہیں کر سکتی۔مواد کی تیاری کے نقطہ نظر سے، لیتھیم آئرن فاسفیٹ کا ترکیبی رد عمل ایک پیچیدہ متضاد رد عمل ہے، جس میں ٹھوس فاسفیٹ، آئرن آکسائیڈ اور لیتھیم نمک، کاربن کا پیش خیمہ اور گیس کے مرحلے کو کم کرنا شامل ہے۔اس پیچیدہ ردعمل کے عمل میں، رد عمل کی مستقل مزاجی کو یقینی بنانا مشکل ہے۔
5. دانشورانہ املاک کے مسائل۔اس وقت، لیتھیم آئرن فاسفیٹ کا بنیادی پیٹنٹ ریاستہائے متحدہ میں ٹیکساس یونیورسٹی کی ملکیت ہے، جبکہ کاربن کوٹیڈ پیٹنٹ کی درخواست کینیڈینز کرتے ہیں۔ان دو بنیادی پیٹنٹ کو نظرانداز نہیں کیا جا سکتا۔اگر پیٹنٹ رائلٹی کو لاگت میں شامل کیا جاتا ہے، تو مصنوع کی لاگت مزید بڑھ جائے گی۔
اس کے علاوہ، R&D اور لتیم آئن بیٹریوں کی پیداوار کے تجربے سے، جاپان لتیم آئن بیٹریوں کو تجارتی بنانے والا پہلا ملک ہے، اور اس نے ہمیشہ اعلیٰ درجے کی لتیم آئن بیٹری کی مارکیٹ پر قبضہ کیا ہے۔اگرچہ امریکہ کچھ بنیادی تحقیق میں سرفہرست ہے، لیکن اب تک کوئی بڑی لتیم آئن بیٹری بنانے والا نہیں ہے۔لہذا، جاپان کے لیے یہ زیادہ معقول ہے کہ وہ ترمیم شدہ لتیم مینگنیٹ کو پاور ٹائپ لتیم آئن بیٹری کے کیتھوڈ میٹریل کے طور پر منتخب کرے۔یہاں تک کہ ریاستہائے متحدہ میں، نصف مینوفیکچررز لیتھیم آئرن فاسفیٹ اور لیتھیم مینگنیٹ کو پاور ٹائپ لیتھیم آئن بیٹریوں کے کیتھوڈ مواد کے طور پر استعمال کرتے ہیں، اور وفاقی حکومت بھی ان دونوں نظاموں کی تحقیق اور ترقی کی حمایت کرتی ہے۔مندرجہ بالا مسائل کے پیش نظر، لتیم آئرن فاسفیٹ کو نئی توانائی کی گاڑیوں اور دیگر شعبوں میں پاور لیتھیم آئن بیٹریوں کے کیتھوڈ مواد کے طور پر بڑے پیمانے پر استعمال کرنا مشکل ہے۔اگر ہم لتیم مینگنیٹ کی خراب ہائی ٹمپریچر سائیکلنگ اور سٹوریج کی کارکردگی کے مسئلے کو حل کر سکتے ہیں، تو اس میں کم لاگت اور اعلیٰ کارکردگی کے فوائد کے ساتھ پاور لیتھیم آئن بیٹریوں کے استعمال میں بڑی صلاحیت ہوگی۔
پوسٹ ٹائم: اکتوبر 19-2022