बैटरी कें अंदर कोन प्रकार कें ऊर्जा होयत छै?

बैटरी रासायनिक संभावित ऊर्जा कें संग्रहण करयत छै जे कोनों उपकरण सं जुड़ला पर विद्युत ऊर्जा मे बदल जायत छै. ई ऊर्जा परमाणु आरू अणु के बीच के रासायनिक बंधन म॑ सुप्त रहै छै जब॑ तलक कि बैटरी एगो सर्किट पूरा नै करी क॑ डिस्चार्ज नै करी दै छै ।

बैटरी ऊर्जा के दोहरी प्रकृति

बैटरी दू ऊर्जा अवस्था के बीच उल्लेखनीय परिवर्तन के माध्यम स॑ काम करै छै । भंडारण के दौरान ऊर्जा बैटरी के इलेक्ट्रोड आरू इलेक्ट्रोलाइट के आणविक संरचना के भीतर बंद रासायनिक विभव- के रूप म॑ मौजूद होय छै । जखन अहां कोनों उपकरण कें पावर देवय कें लेल बैटरी कें जोड़य छी, तखन इ संग्रहीत रासायनिक ऊर्जा विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाक कें माध्यम सं विद्युत ऊर्जा मे बदल जायत छै.

ई दोहरी प्रकृति बैटरी क॑ अन्य बिजली स्रोतऽ स॑ अलग करै छै । पावर आउटलेट जे लगातार विद्युत प्रवाह पहुंचाबै छै, या दहन के माध्यम सं ऊर्जा छोड़य वाला ईंधन के विपरीत, बैटरी रासायनिक आ विद्युत दूनू डोमेन के सेतु बनाबै छै. बैटरी सामग्री मे रासायनिक बंधन ऊर्जा कें एकटा स्थिर, तैयार-उपयोग कें लेल-रूप मे रखयत छै, जखन तइक कोनों बाहरी सर्किट रूपांतरण प्रक्रिया कें ट्रिगर नहि करयत छै.

परिवर्तन बैटरी केरऽ इलेक्ट्रोड प॑ ऑक्सीकरण-रिडक्शन (रेडॉक्स) प्रतिक्रिया के माध्यम स॑ होय छै । नकारात्मक इलेक्ट्रोड (एनोड) पर ऑक्सीकरण इलेक्ट्रॉन छोड़ै छै । ई इलेक्ट्रॉन अहां के डिवाइस के सर्किट के माध्यम सं बहैत अछि, काज करैत अछि. एम्हर सकारात्मक इलेक्ट्रोड (कैथोड) पर रिडक्शन रिएक्शन ई इलेक्ट्रॉन क॑ स्वीकार करै छै, जेकरा स॑ चक्र पूरा होय जाय छै । ई पूरा प्रक्रिया म॑ आयन बैटरी केरऽ इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम स॑ घूमी क॑ चार्ज बैलेंस बनाबै छै ।

बैटरी में रासायनिक संभावित ऊर्जा को समझना |

रासायनिक विभव ऊर्जा आणविक बंध -ओह बल मे संग्रहीत ऊर्जा के प्रतिनिधित्व करैत अछि जे परमाणु के यौगिक मे एक संग रखैत अछि|बैटरी मे इ ऊर्जा भंडारण तंत्र अन्य परिचित रासायनिक ऊर्जा प्रणाली कें समानांतर छै. गैसोलीन के अणु रासायनिक ऊर्जा के संग्रहण करै छै जेकरा दहन इंजन यांत्रिक ऊर्जा में बदलै छै. लकड़ी मे रासायनिक बंधन होइत अछि जे जरला सँ गर्मी मे बदलि जाइत अछि । बैटरी एक समान सिद्धांत के पालन करै छै लेकिन एकरऽ एगो महत्वपूर्ण अंतर छै: ई रासायनिक ऊर्जा क॑ बिना दहन या यांत्रिक मध्यस्थ के सीधे बिजली म॑ बदलै छै ।

बैटरी म॑ मौजूद विशिष्ट रासायनिक यौगिक ओकरऽ ऊर्जा क्षमता आरू वोल्टेज क॑ निर्धारित करै छै । उदाहरण के लेल लिथियम-आयन बैटरी ग्रेफाइट आ लिथियम-युक्त यौगिक के बीच चलय वाला लिथियम आयन के माध्यम सं ऊर्जा के संग्रहण करैत अछि. सीसा-एसिड बैटरी सीसा, सीसा डाइऑक्साइड, आ सल्फ्यूरिक एसिड के बीच के प्रतिक्रिया पर निर्भर करै छै. प्रत्येक रसायन विज्ञान अपनऽ रासायनिक बंधनऽ के ताकत आरू प्रतिवर्ती क्षमता के आधार प॑ अलग-अलग ऊर्जा भंडारण विशेषता प्रदान करै छै ।

ऊर्जा घनत्व-बैटरी अपन वजन कें सापेक्ष कतेक ऊर्जा संग्रहीत कयर सकय छै-ई सीधा ओकर सामग्री कें रासायनिक क्षमता पर निर्भर करय छै. ऊर्जा विभाग केरऽ शोध संकेत करै छै कि लिथियम-आयन बैटरी कोशिका न॑ 2010 स॑ प्रति किलोग्राम अपनऽ ऊर्जा भंडारण क॑ लगभग तीन गुना करी देल॑ छै, जे मुख्य रूप स॑ इलेक्ट्रोड म॑ इस्तेमाल करलऽ जाय वाला रासायनिक संरचना आरू संरचना क॑ अनुकूलित करै के माध्यम स॑ छै ।

रासायनिक संभावित ऊर्जा कें स्थिरता बैटरी कें असाधारण भंडारण उपकरण बनायत छै. तार (गतिशील ऊर्जा) या संपीड़ित हवा (यांत्रिक संभावित ऊर्जा) कें माध्यम सं बहय वाला बिजली कें विपरीत, बैटरी मे रासायनिक बंधन न्यूनतम नुकसान कें साथ ऊर्जा कें विस्तारित अवधि तइक रख सकय छै. आधुनिक लिथियम-आयन बैटरी निष्क्रिय रहला पर प्रति माह मात्र 1-2% चार्ज खो दैत अछि-ई गवाही अछि जे रासायनिक बंधन ऊर्जा कें कतेक प्रभावी ढंग सं संरक्षित करैत अछि.

ऊर्जा रूपांतरण प्रक्रिया : रासायनिक स विद्युत तक

रासायनिक ऊर्जा स॑ विद्युत ऊर्जा म॑ बदलै म॑ सटीक रूप स॑ कोरियोग्राफी करलऽ गेलऽ परमाणु गति शामिल छै । जखन अहां अपन फोन के पावर बटन दबाबैत छी या अपन गाड़ी के इग्निशन घुमाबैत छी त अहां एकटा इलेक्ट्रिकल सर्किट पूरा करैत छी जे बैटरी के अंदर रासायनिक प्रतिक्रिया के झरना शुरू क दैत अछि.

परिवर्तन केना खुलैत अछि से देखू:

एनोड (नकारात्मक टर्मिनल) पर, ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया इलेक्ट्रोड सामग्री म॑ परमाणु स॑ इलेक्ट्रॉन क॑ पट्टी करी दै छै । लिथियम-आयन बैटरी के लेलऽ ग्रेफाइट एनोड प॑ लिथियम परमाणु अपनऽ इलेक्ट्रॉन छोड़ै छै आरू सकारात्मक आवेशित लिथियम आयन बनी जाय छै । ई इलेक्ट्रॉन रिलीज टर्मिनल पर ऋणात्मक आवेश बढ़ाबै छै ।

बाहरी परिपथ के माध्यम से, ई मुक्त इलेक्ट्रॉन सकारात्मक टर्मिनल के तरफ बहय छै, जे आपनो डिवाइस के माध्यम स॑ यात्रा करी क॑ रास्ता म॑ ओकरा पावर दै छै । ई इलेक्ट्रॉन प्रवाह विद्युत धारा के गठन करै छै जे आपकऽ स्मार्टफोन, लैपटॉप या इलेक्ट्रिक वाहन क॑ चलाबै छै ।

बैटरी के भीतर, लिथियम आयन एनोड स॑ कैथोड के तरफ तरल या जेल इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम स॑ प्रवास करै छै । इलेक्ट्रोलाइट आयन राजमार्ग के रूप म॑ काम करै छै जबकि इलेक्ट्रॉन प्रवाह क॑ रोकै छै-इलेक्ट्रॉन क॑ आपकऽ डिवाइस के माध्यम स॑ बाहरी मार्ग लेबै लेली मजबूर करै छै ।

कैथोड (सकारात्मक टर्मिनल) पर, रिडक्शन रिएक्शन ऐन्हऽ होय छै जब॑ कैथोड सामग्री बाहरी सर्किट स॑ आबै वाला इलेक्ट्रॉन क॑ स्वीकार करै छै । एकरऽ साथ ही इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम स॑ आबै वाला लिथियम आयन ई इलेक्ट्रॉनऽ के साथ मिल क॑ विद्युत रासायनिक चक्र पूरा करी दै छै ।

ई प्रक्रिया तब तलक जारी रहै छै जब॑ तलक सर्किट बंद रहै छै आरू इलेक्ट्रोड प॑ प्रतिक्रियाशील सामग्री उपलब्ध रहै छै । उत्पन्न वोल्टेज-आम तौर पर क्षारीय बैटरी के लेल 1.5V या लिथियम-आयन- के लेल 3.7V प्रति कोशिका एनोड आरू कैथोड सामग्री के बीच रासायनिक विभव के अंतर पर निर्भर करै छै.

प्रक्रिया के उलटब: रिचार्जेबल बैटरी

रिचार्जेबल बैटरी रिवर्स ट्रांसफॉर्मेशन कें सक्षम बनायत छै. जखन अहां अपन फोन कें चार्जर प्लग करय छी तखन अहां बाहरी विद्युत ऊर्जा लगाबैत छी जे रासायनिक प्रतिक्रिया कें पाछू भ जायत छै. एनोड म॑ जबरन डाललऽ गेलऽ इलेक्ट्रॉन मूल रासायनिक यौगिक क॑ बहाल करी दै छै, जेकरा स॑ बैटरी केरऽ रासायनिक संभावित ऊर्जा के पुनर्निर्माण होय जाय छै । इ रिवर्सिबिलिटी रिचार्जेबल बैटरी कें एकल-उपयोग प्रकार सं अलग करयत छै, हालांकि प्रत्येक चार्ज-डिस्चार्ज चक्र छोट-मोट अपरिवर्तनीय परिवर्तनक कें परिचय देयत छै जे धीरे-धीरे बैटरी क्षमता कें कम करयत छै.

एमआईटी केरऽ वैज्ञानिकऽ न॑ नोट करलकै कि ई समझना कि चार्जिंग के दौरान ई प्रतिक्रिया पूरा तरह स॑ उलटै नै होय छै, ई एगो सक्रिय शोध क्षेत्र बनलऽ छै । अपूर्ण रिवर्सिबिलिटी ई बताबै छै कि फोन बैटरी अंततः क्षमता कियैक खो दै छै-इलेक्ट्रोड संरचना म॑ सूक्ष्म परिवर्तन आरू इलेक्ट्रोलाइट रसायन विज्ञान सैकड़ों चक्रऽ म॑ जमा होय जाय छै.

विभिन्न बैटरी प्रकार एवं उनके रासायनिक ऊर्जा प्रणाली |

बैटरी रसायन विज्ञान बहुत भिन्न छै, प्रत्येक नियोजित रासायनिक प्रतिक्रियाक कें आधार पर अलग-अलग फायदा प्रदान करय छै:

लिथियम-आयन बैटरी

ई प्रबल रिचार्ज बैटरी दू लिथियम-युक्त यौगिक के बीच लिथियम-आयन गति के माध्यम सं ऊर्जा के संग्रहण करै छै. एकरऽ उच्च ऊर्जा घनत्व-आम तौर प॑ १५०-२५० वाट-घंटा प्रति किलोग्राम-इन्हें पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स आरू इलेक्ट्रिक वाहन लेली आदर्श बनाबै छै । रासायनिक ऊर्जा दूनू इलेक्ट्रोड प॑ रिवर्सिबल लिथियम सम्मिलन प्रतिक्रिया म॑ निवास करै छै ।

सीसा-एसिड बैटरी

1859 स॑ शुरू होय वाला सीसा-एसिड बैटरी सीसा, सीसा डाइऑक्साइड आरू सल्फ्यूरिक एसिड के बीच के प्रतिक्रिया के माध्यम स॑ ऊर्जा के संग्रहण करै छै । डिस्चार्ज के दौरान दुनू इलेक्ट्रोड सीसा सल्फेट में बदलि जाइत अछि जखन कि सल्फ्यूरिक एसिड पतला भ जाइत अछि । चार्जिंग ई प्रतिक्रिया सब के उलट दै छै, जेकरा स॑ मूल सामग्री के बहाल होय जाय छै । यद्यपि लिथियम-आयन बैटरी सं भारी आ कम ऊर्जा-घन छै, मुदा एकर विश्वसनीय रसायन विज्ञान आ कम लागत ऑटोमोटिव स्टार्टिंग अनुप्रयोगक मे अपन वर्चस्व बनौने छै.

क्षारीय बैटरी

एकल-उपयोग क्षारीय बैटरी क्षारीय इलेक्ट्रोलाइट मे जस्ता आ मैंगनीज डाइऑक्साइड प्रतिक्रिया कें उपयोग करय छै. जस्ता केरऽ ऑक्सीकरण आरू मैंगनीज डाइऑक्साइड केरऽ रिडक्शन म॑ संग्रहीत रासायनिक ऊर्जा कम-नाली वाला उपकरणऽ लेली विश्वसनीय, लंबा समय तलक चलै वाला शक्ति प्रदान करै छै । हुनकऽ केमिस्ट्री आसानी स॑ उल्टा नै होय जाय छै, जेकरा स॑ ई रिचार्जिंग लेली अनुपयुक्त होय जाय छै ।

उभरते रसायन विज्ञान

बैटरी केरऽ नवीन रसायन विज्ञान प॑ शोध जारी छै जे ऊर्जा भंडारण म॑ क्रांति लानी सकै छै । ठोस-अवस्था कें बैटरी तरल इलेक्ट्रोलाइट्स कें ठोस सामग्री सं बदलयत छै, जे संभावित रूप सं ऊर्जा घनत्व कें तीन गुना कयर करयत छै आ सुरक्षा मे सुधार करयत छै. लिथियम-सल्फर बैटरी आरू भी अधिक सैद्धांतिक ऊर्जा घनत्व के वादा करै छै. इ प्रगति रासायनिक प्रणाली खोजय पर केंद्रित छै जे हल्का, सुरक्षित पैकेज मे बेसि ऊर्जा कें संग्रहण करय छै.

रासायनिक ऊर्जा बैटरी के व्यावहारिक कियैक बनाबैत अछि |

रासायनिक ऊर्जा भंडारण कें चुनाव मनमाना नहि छै-ई अद्वितीय व्यावहारिक लाभ प्रदान करयत छै:

ऊर्जा घनत्व: रासायनिक बंधन पर्याप्त ऊर्जा कें कॉम्पैक्ट आयतन मे पैक करय छै. लिथियम-आयन बैटरी 150-250 Wh/kg प्राप्त करय छै, जे फ्लाईव्हील (5-130 Wh/kg) या संपीड़ित हवा प्रणाली जैना यांत्रिक भंडारण विधि सं बहुत बेसी छै.

भंडारण अवधि: रासायनिक संभावित ऊर्जा विस्तारित अवधि धरि स्थिर रहैत अछि । संधारित्र म॑ विद्युत आवेश के विपरीत, जे घंटऽ के भीतर लीक होय जाय छै, बैटरी रसायन विज्ञान न्यूनतम स्व-निर्वाह के साथ महीना या साल तलक ऊर्जा क॑ बरकरार रखै छै ।

पोर्टेबिलिटी: बैटरी सामग्री कें ठोस या अर्ध-ठोस प्रकृति पोर्टेबल बिजली कें सक्षम बनायत छै. अहां बिजली संयंत्र या पवन टरबाइन कें आसानी सं नहि ल जा सकय छी, मुदा बैटरी मे राखल गेल रासायनिक ऊर्जा जतय जरूरत होयत छै, ओतय जायत छै.

नियंत्रित रिलीज: बैटरी मे रासायनिक प्रतिक्रिया प्रबंधनीय दर सं होयत छै, जे स्थिर बिजली उत्पादन प्रदान करयत छै. इलेक्ट्रोलाइट आरू इलेक्ट्रोड डिजाइन ई नियंत्रित करै छै कि रासायनिक ऊर्जा कतेक जल्दी बिजली म॑ बदली जाय छै, जेकरा स॑ खतरनाक तेजी स॑ निर्वहन नै होय छै ।

मापनीयता: बैटरी प्रणाली श्रवण यंत्र कें शक्ति प्रदान करय वाला छोट बटन कोशिका सं ल क विशाल ग्रिड-भंडारण स्थापनाक कें स्केल करय छै. एक ही मौलिक रसायन विज्ञान ई पूरा रेंज म॑ काम करै छै, जेकरऽ ऊर्जा क्षमता खाली प्रतिक्रियाशील पदार्थऽ के मात्रा स॑ निर्धारित होय छै ।

ऊर्जा संतुलन : जे अंदर जाइत अछि से बाहर आबय पड़त

बैटरी ऊर्जा भंडारण ऊष्मागतिकी नियमक कें पालन करएयत छै. अहां जे विद्युत ऊर्जा निकालय छी ओ चार्जिंग कें दौरान संग्रहीत रासायनिक ऊर्जा सं बेसि नहि भ सकय छै-वास्तव मे, अपरिहार्य नुकसान कें कारण इ हमेशा कम होयत छै.

चार्जिंग आ डिस्चार्जिंग दक्षता आमतौर पर आधुनिक लिथियम-आयन बैटरी कें लेल 80-95% सं होयत छै. "लापता" ऊर्जा गायब नहिं होइत छैक; ई विभिन्न तंत्र के माध्यम स॑ ताप म॑ बदली जाय छै:

इलेक्ट्रोड आरू करंट कलेक्टर म॑ प्रतिरोध कुछ ऊर्जा क॑ गर्मी के रूप म॑ विसर्जित करी दै छै

इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम स॑ आयन केरऽ गति घर्षण के सामना करै छै, जेकरा स॑ तापीय ऊर्जा पैदा होय छै

साइड रिएक्शन-अवांछित रासायनिक प्रक्रिया-कम मात्रा मे ऊर्जा कें खपत करय छै

लिथियम सम्मिलन के दौरान इलेक्ट्रोड सामग्री म॑ संरचनात्मक परिवर्तन ऊर्जा क॑ सोख॑ छै

इ दक्षता विचार ग्रिड-स्केल ऊर्जा भंडारण जैना अनुप्रयोगक कें लेल महत्वपूर्ण छै. रात भर उपयोग कें लेल सौर ऊर्जा कें भंडारण करय वाला सुविधा कें भंडारण चक्र मे 5-20% ऊर्जा कें नुकसान कें कारण होबाक चाही. उत्पन्न गर्मी कें लेल पैघ बैटरी स्थापना आ इलेक्ट्रिक वाहन मे थर्मल मैनेजमेंट सिस्टम कें सेहो आवश्यकता होयत छै.

मौलिक ऊर्जा परिवर्तन बनल छै: विद्युत ऊर्जा → रासायनिक संभावित ऊर्जा (चार्जिंग के दौरान) → विद्युत ऊर्जा (डिस्चार्ज के दौरान) । कोनो बैटरी ऊर्जा नहि पैदा करैत अछि; ई खाली रासायनिक अभिक्रिया के माध्यम स॑ एकरा संग्रहित करी क॑ छोड़ै छै ।

बैटरी ऊर्जा के मापन: प्रमुख विनिर्देश

कईटा विनिर्देश बैटरी कें ऊर्जा विशेषताक कें वर्णन करयत छै:

क्षमता(amp-घंटा या Ah मे मापल गेल) कुल चार्ज कें इंगित करयत छै जे बैटरी पहुंचा सकय छै. 2000mAh क फोन बैटरी सैद्धांतिक रूप स एक घंटा क लेल 2 एम्पीयर, या चारि घंटा क लेल 0.5 एम्पीयर प्रदान क सकैत अछि ।

ऊर्जा सामग्री(वाट-घंटा या Wh मे मापल गेल) कुल काज कें प्रतिनिधित्व करयत छै जे बैटरी कयर सकय छै. क्षमता कें वोल्टेज सं गुणा कयर एकर गणना करूं: एकटा 3.7V, 2000mAh बैटरी मे 7.4 Wh ऊर्जा होयत छै.

ऊर्जा घनत्व(Wh/kg या Wh/L) वर्णन करै छै कि कोनों देलऽ गेलऽ द्रव्यमान या आयतन म॑ कतेक ऊर्जा निवास करै छै । उच्च ऊर्जा घनत्व कें मतलब छै हल्का, छोट पैकेज मे अधिक शक्ति-इलेक्ट्रिक वाहन आ पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स कें लेल महत्वपूर्ण छै.

शक्ति घनत्व(W/kg) इ इंगित करयत छै की बैटरी अपन संग्रहीत ऊर्जा कें कतेक जल्दी पहुंचा सकय छै. उच्च बिजली घनत्व तेजी सं ऊर्जा निर्वहन कें आवश्यकता वाला अनुप्रयोगक कें लेल महत्वपूर्ण छै, जेना बिजली उपकरण या इलेक्ट्रिक वाहन त्वरण.

चक्र जीवनमापएयत छै की क्षमता मे काफी गिरावट सं पहिले बैटरी कतेक चार्ज-डिस्चार्ज चक्र सहन करएयत छै. ई विनिर्देश सीधा संबंधित छै कि रिचार्जिंग के दौरान रासायनिक प्रतिक्रिया कतेक अच्छा तरह स॑ उलटै छै ।

बैटरी ऊर्जा के बारे में आम गलत धारणा

गलत धारणा : बैटरी बिजली के भंडारण करैत अछियथार्थ : बैटरी रासायनिक ऊर्जा कें संग्रहण करयत छै आ मांग पर बिजली पैदा करयत छै. बिजली इलेक्ट्रॉन के प्रवाह छै-अहाँ बहय वाला करंट के ओतेक "स्टोर" नै क सकै छी जतेक बहैत पानि के स्टोर क सकै छी. बैटरी एकर बजाय ऊर्जा कें रासायनिक रूप मे संरक्षित करएयत छै, जरूरत पड़ला पर ओकरा विद्युत धारा कें रूप मे छोड़एयत छै.

गलत धारणा : सब बैटरी एकहि तरहक काज करैत अछियथार्थ : अलग-अलग बैटरी रसायन विज्ञान अलग-अलग रासायनिक अभिक्रिया के प्रयोग करै छै. लिथियम-आयन बैटरी कें ऊर्जा भंडारण तंत्र सीसा-एसिड या क्षारीय बैटरी सं मौलिक रूप सं भिन्न छै, हालांकि सब रासायनिक आ विद्युत ऊर्जा कें बीच परिवर्तन कें मूल सिद्धांत कें पालन करय छै.

गलत धारणा : बैटरी कें क्षमता खतम भ जायत छै, कियाकि बिजली लीक भ जायत छैयथार्थ : क्षमता के क्षरण इलेक्ट्रोड सामग्री आरू इलेक्ट्रोलाइट रसायन विज्ञान म॑ अपरिवर्तनीय परिवर्तन स॑ उपजै छै । बार-बार आयन डालला आरू हटाबै स॑ धीरे-धीरे क्रिस्टल संरचना म॑ बदलाव आबै छै, नया रासायनिक यौगिक बन॑ छै आरू इलेक्ट्रोलाइट कनी विघटित होय जाय छै । इ संचयी परिवर्तनक कें कारण रिवर्सिबल रासायनिक ऊर्जा भंडारण कें मात्रा कम भ जायत छै.

गलत धारणा : ठंडा तापमान बैटरी के पानी निकालि दैत अछियथार्थ : कम तापमान बैटरी सं ऊर्जा नहि निकालैत अछि. बल्कि ऊर्जा रूपांतरण लेली जिम्मेदार रासायनिक प्रतिक्रिया क॑ धीमा करी दै छै । ऊर्जा संग्रहित रहै छै, लेकिन बैटरी कम बिजली दै छै, कैन्हेंकि ठंडा में प्रतिक्रिया सुस्त होय जाय छै.

रासायनिक ऊर्जा भंडारण के भविष्य

बैटरी तकनीक के विकास जारी छै, कैन्हेंकि शोधकर्ता न॑ नया रासायनिक प्रणाली के खोज करी क॑ मौजूदा के अनुकूलन करी रहलऽ छै । कईटा विकास बैटरी रासायनिक ऊर्जा कें संग्रहण आ वितरण कें तरीका बढ़ावा कें वादा करएयत छै:

ठोस-स्थिति बैटरीतरल इलेक्ट्रोलाइट्स कें ठोस सामग्री सं बदलनाय, संभावित रूप सं लिथियम धातु एनोड कें अनुमति देयत छै जे बेसि ऊर्जा कें संग्रहण करयत छै. प्रारंभिक प्रोटोटाइप ऊर्जा घनत्व 400 Wh/kg-लगभग दुगुना करंट लिथियम-आयन प्रौद्योगिकी के करीब प्रदर्शित करै छै.

सिलिकॉन एनोडपारंपरिक ग्रेफाइट एनोड के तुलना म॑ लिथियम-आयन क्षमता क॑ २०-४०% बढ़ा सकै छै । सिलिकॉन म॑ अधिक लिथियम आयन क॑ समायोजित करलऽ जाय छै, जेकरा स॑ एक ही आयतन म॑ अतिरिक्त रासायनिक ऊर्जा के संग्रहण होय छै ।

उन्नत इलेक्ट्रोलाइट्सनवीन विलायक आ एडिटिव्स कें उपयोग बैटरी कें व्यापक तापमान सीमाक मे संचालित करय मे सक्षम बना सकय छै जखन कि रासायनिक- सं-विद्युत रूपांतरण मे उच्च दक्षता कें बनाए रखय सकय छै.

लिथियम-सल्फर रसायन विज्ञानसल्फर कें उच्च ऊर्जा भंडारण क्षमता कें लाभ उठायत 500 Wh/kg सं बेसि सैद्धांतिक ऊर्जा घनत्व प्रदान करयत छै. साइकिल चलाबै के दौरान सल्फर के विघटन के आसपास तकनीकी चुनौती वर्तमान में व्यावसायिक व्यवहार्यता के सीमित करै छै.

सोडियम-आयन बैटरीस्थिर भंडारण कें लेल लिथियम-आधारित प्रणालीक कें संभावित विकल्प प्रदान करयत छै जत वजन कें महत्व कम होयत छै. सोडियम कें प्रचुरता आ कम लागत पैघ-पैमाना पर रासायनिक ऊर्जा भंडारण कें लोकतांत्रिक बना सकय छै.

इ प्रगति कें एकटा आम लक्ष्य साझा छै: अधिक रासायनिक संभावित ऊर्जा कें हल्का, सुरक्षित, लंबा-चलय वाला पैकेजक मे पैक करनाय आ विद्युत ऊर्जा मे रूपांतरण कें दक्षता मे सुधार करनाय.

बार-बार पूछे जाने वाले प्रश्न

बैटरी मे ऊर्जा रासायनिक छै या विद्युत?

बैटरी रासायनिक संभावित ऊर्जा कें संग्रहण करयत छै आ ओकरा डिस्चार्ज कें दौरान विद्युत ऊर्जा मे बदलयत छै. संग्रहित होय के दौरान ऊर्जा परमाणु के बीच के बंधन में रासायनिक विभव के रूप में मौजूद होय छै. सक्रिय निर्वहन के दौरान ही ई रासायनिक ऊर्जा कोनों परिपथ के माध्यम स॑ बहय वाला विद्युत ऊर्जा बनी जाय छै ।

की अहां बैटरी मे संग्रहीत ऊर्जा कें बढ़ा सकय छी?

अहां बैटरी कें डिजाइन कैल गेल क्षमता सं बेसि ऊर्जा नहि जोड़ सकय छी-ई इलेक्ट्रोड मे रासायनिक सामग्री कें मात्रा आ प्रकार सं निर्धारित कैल जायत छै. बैटरी कें "ओवरचार्ज" करय कें कोशिश करनाय प्रतिक्रियाक कें मजबूर करएयत छै जे सामग्री कें नुकसान पहुंचा सकएय छै या सुरक्षा कें खतरा पैदा कयर सकएय छै. लेकिन शोधकर्ता लगातार नया-नया बैटरी केमिस्ट्री के विकास करै छै जे एक ही मात्रा में अधिक ऊर्जा के संग्रहण करै छै ।

बैटरी चार्ज करय या डिस्चार्ज करय कें समय गर्म कियाक भ जायत छै?

ऊर्जा क॑ रासायनिक आरू विद्युत रूपऽ के बीच बदलै वाला रासायनिक प्रतिक्रिया एकदम कुशल नै होय छै । आयन गति आरू इलेक्ट्रॉन प्रवाह के प्रतिरोध, आरू छोटऽ-छोटऽ साइड रिएक्शन, कुछ ऊर्जा क॑ गर्मी म॑ बदलै छै । तेजी सं चार्जिंग या डिस्चार्जिंग सं इ प्रक्रियाक मे तेजी आबि जायत छै, जेकरा सं बेसि गर्मी पैदा भ जायत छै.

बैटरी मे रासायनिक ऊर्जा कतेक दिन धरि संग्रहित भ सकैत अछि?

आधुनिक बैटरी क्रमिक स्व-डिस्चार्ज कें साथ सालक कें लेल ऊर्जा संग्रहीत कयर सकय छै. क्षारीय बैटरी पांच साल कें भंडारण कें बाद 85-90% क्षमता बरकरार रखयत छै. लिथियम-आयन बैटरी स्वयं-निर्वाह लगभग 1-2% मासिक पर. बैटरी सामग्री कें रासायनिक स्थिरता भंडारण कें अवधि निर्धारित करयत छै-अधिक स्थिर रासायनिक बंधन ऊर्जा कें बेसि समय तइक बरकरार रखयत छै.

अंतिम विचार

रासायनिक संभावित ऊर्जा बैटरी कें मानवता कें सब सं बहुमुखी ऊर्जा भंडारण समाधान मे सं एक बनायत छै. ई ऊर्जा रूप स्थिर, पोर्टेबल, स्केल करय योग्य शक्ति प्रदान करै छै जेकरा पर आधुनिक सभ्यता तेजी स॑ निर्भर छै । अहां कें जेब मे फोन सं ल क हमर सड़कक पर इलेक्ट्रिक वाहन सं ल क अक्षय ऊर्जा कें संतुलन बनावा वाला ग्रिड-स्केल इंस्टॉलेशन-सब मांग पर ऊर्जा कें सुरक्षित रूप सं संग्रहण आ रिलीज करय कें रसायन विज्ञान कें क्षमता पर निर्भर छै.

बैटरी रसायन विज्ञान केरऽ निरंतर विकास ऊर्जा भंडारण केरऽ आरू कुशल भंडारण के वादा करै छै । जेना-जेना शोधकर्ता नबका रासायनिक प्रणाली के ताला खोलताह आ मौजूदा प्रणाली के परिष्कृत करताह, बैटरी छोट, हल्का, सुरक्षित पैकेज में बेसी ऊर्जा पैक करत। ई समझना कि बैटरी मौलिक रूप स॑ रासायनिक ऊर्जा उपकरण छै-विद्युत नै-एकरऽ क्षमता आरू सीमा दूनू के सराहना करै म॑ मदद करै छै, कैन्हेंकि हम्मं॑ तेजी स॑ विद्युतीकरण होय रहलऽ दुनिया के निर्माण करै छियै ।

प्रमुख टेकअवे

बैटरी स्टोररासायनिक संभावित ऊर्जाउनके इलेक्ट्रोड सामग्री एवं इलेक्ट्रोलाइट के आणविक बंधन में |

ई रासायनिक ऊर्जाविद्युत ऊर्जा मे परिवर्तित भ जाइत अछिविद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाक कें माध्यम सं जखन बैटरी कोनों उपकरण कें शक्ति प्रदान करय छै

विभिन्न बैटरी रसायन विज्ञान (लिथियम-आयन, सीसा-एसिड, क्षारीय) अलग-अलग रासायनिक प्रतिक्रियाक कें उपयोग करय छै लेकिन एक ही बुनियादी ऊर्जा रूपांतरण सिद्धांत कें पालन करय छै

रासायनिक ऊर्जा भंडारण कें फायदा प्रदान करयत छैउच्च ऊर्जा घनत्व, दीर्घ-काल स्थिरता, आओरपोर्टेबिलिटी

बैटरी दक्षता 80-95% स॑ ल॑ क॑ होय छै, जेकरा म॑ रासायनिक-विद्युत परिवर्तन के दौरान खो गेलऽ ऊर्जा गर्मी म॑ बदली जाय छै

अनुशंसित आंतरिक लिंक के अवसर

समय कें साथ बैटरी कोना खराब भ जायत छै (बैटरी कें जीवन काल आ रखरखाव)

बैटरी रसायन विज्ञान (लिथियम-आयन बनाम सीसा-एसिड बनाम क्षारीय) की तुलना

बैटरी सुरक्षा एवं थर्मल प्रबंधन

इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी प्रौद्योगिकी

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