کون سی بہتر ہے، لیتھیم بیٹری، گرافین بیٹری یا لیڈ ایسڈ بیٹری؟

برقی گاڑیوں کی مقبولیت کے ساتھ، زیادہ سے زیادہ لوگ بیٹری پر توجہ دینا شروع کر دیتے ہیں. بیٹری الیکٹرک گاڑیوں کا توانائی ذخیرہ کرنے والا گودام ہے۔ الیکٹرک گاڑیاں چارج کرتے وقت برقی توانائی کو کیمیائی توانائی میں تبدیل کرتی ہیں اور اسے بیٹری میں محفوظ کرتی ہیں۔ الیکٹرک گاڑیاں استعمال کرتے وقت، موٹر بیٹری میں موجود کیمیائی توانائی کو مکینیکل توانائی میں بدل دیتی ہے، تاکہ برقی گاڑیاں سڑک پر چل سکیں۔ چونکہ بیٹری برقی گاڑیوں کی طاقت کا ذریعہ ہے، اس وقت برقی گاڑیوں میں کس قسم کی بیٹریاں استعمال ہوتی ہیں اور کون سی بیٹری بہتر ہے؟

حالیہ برسوں میں برقی گاڑیوں کی تیزی سے ترقی کے بعد، الیکٹرک گاڑیوں میں استعمال ہونے والی بیٹریاں بنیادی طور پر لیتھیم بیٹریوں، گرافین بیٹریوں اور لیڈ ایسڈ بیٹریوں میں تقسیم ہوتی ہیں۔ کون سی بہتر ہے، لیتھیم بیٹریاں، گرافین بیٹریاں اور لیڈ ایسڈ بیٹریاں،

لیتھیم بیٹری، گرافین بیٹری اور لیڈ ایسڈ بیٹری کا موازنہ

一、 لتیم بیٹری کے فوائد اور نقصانات

1. توانائی کی کثافت زیادہ ہے، اور اس کا حجم توانائی کی کثافت اور بڑے پیمانے پر توانائی کی کثافت 450W تک پہنچ سکتی ہے۔ h/dm3 اور 150W۔ بالترتیب h/kg، اور اب بھی بڑھ رہے ہیں۔

2. اوسط آؤٹ پٹ وولٹیج زیادہ ہے (تقریباً 3.6V)، جو Ni Cd اور Ni l بیٹریوں سے 3 گنا زیادہ ہے۔

3. اعلی پیداوار کی طاقت.

4. سیلف ڈسچارج چھوٹا، 10% فی مہینہ سے کم، Ni Cd اور Ni Ml کے نصف سے بھی کم۔

5. Ni Cd اور Ni MH بیٹریوں جیسے میموری اثر کے بغیر، سائیکل کی کارکردگی بہتر ہے۔

6. اسے تیزی سے چارج اور ڈسچارج کیا جا سکتا ہے، اور 1C پر چارج ہونے پر صلاحیت برائے نام صلاحیت کے 80 فیصد سے زیادہ تک پہنچ سکتی ہے۔

7. ہائی چارجنگ کی کارکردگی، بنیادی طور پر پہلے سائیکل کے بعد 100٪۔

8. آپریٹنگ درجہ حرارت کی حد وسیع ہے، - 30~+45 ℃۔ الیکٹرولائٹ اور مثبت الیکٹروڈ کی بہتری کے ساتھ، یہ - 40 ~ +70 ℃، اور کم درجہ حرارت کو - 60 ℃ تک بڑھایا جا سکتا ہے.

9. کوئی دیکھ بھال کی ضرورت نہیں ہے.

10. یہ ماحول کے لیے "دوستانہ" ہے اور اسے سبز بیٹری کہا جاتا ہے۔

11. طویل سروس کی زندگی، 100% DOD کو 900 سے زیادہ بار چارج اور ڈسچارج کیا جا سکتا ہے۔ اتھلی گہرائی (30% DOD) چارجنگ اور ڈسچارج استعمال کرتے وقت، سائیکلوں کی تعداد 5000 سے تجاوز کر گئی ہے۔

لتیم بیٹری کے نقصانات

1. قیمت زیادہ ہے، بنیادی طور پر کیتھوڈ مواد LiC002 کی اعلی قیمت کی وجہ سے. کیتھوڈ ٹیکنالوجی کی مسلسل ترقی کے ساتھ، LiMn204، LiFeP04، وغیرہ کو کیتھوڈ کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، جس سے لیتھیم آئن بیٹریوں کی لاگت کو بہت کم کرنے کی امید ہے۔

2. زیادہ چارج یا زیادہ خارج ہونے والے مادہ کو روکنے کے لیے خصوصی حفاظتی سرکٹ ہونا ضروری ہے۔

3. عام بیٹریوں کے ساتھ مطابقت ناقص ہے، کیونکہ لیتھیم آئن بیٹریاں صرف اس وقت تبدیل کی جا سکتی ہیں جب تین عام بیٹریاں (3.6V) استعمال کی جائیں۔


二、 گرافین بیٹری کے فائدے اور نقصانات


گرافین بیٹری: گرافین بیٹری ایک شہد کامب پلانر فلم ہے جو کاربن ایٹموں کے ذریعہ ایس پی 2 ہائبرڈائزیشن کی راہ میں بنتی ہے۔ یہ ایک نیم دو جہتی مواد ہے جس کی صرف ایک جوہری پرت کی موٹائی ہے، اس لیے اسے مونواٹومک پرت گریفائٹ بھی کہا جاتا ہے۔ گرافین کی سطح اور الیکٹروڈ کے درمیان لتیم آئنوں کی تیز رفتار اور بڑی شٹل حرکت کی بنیاد پر ایک نئی توانائی کی بیٹری تیار کی گئی ہے۔

1. بجلی ذخیرہ کرنے کی صلاحیت اس وقت مارکیٹ میں موجود بہترین پروڈکٹ سے تین گنا زیادہ ہے۔ لیتھیم بیٹری کی مخصوص توانائی (سب سے زیادہ جدید کے تابع) 180wh/kg ہے، جبکہ گرافین بیٹری کی مخصوص توانائی 600whkg سے زیادہ ہے۔

2. اس بیٹری سے چلنے والی الیکٹرک گاڑی زیادہ سے زیادہ 1000 کلومیٹر چل سکتی ہے، اور اس کا چارج ہونے کا وقت 8 منٹ سے بھی کم ہے۔

3. طویل سروس کی زندگی. اس کی سروس لائف روایتی ہائیڈروجنیٹڈ بیٹری سے چار گنا اور لیتھیم بیٹری سے دوگنا ہے۔

4. ہلکے وزن. گرافین کی خصوصیات بیٹری کے وزن کو روایتی بیٹری کے نصف تک کم کر سکتی ہیں، جو بیٹری کو لوڈ کرنے والی مشین کی کارکردگی کو بہتر بنا سکتی ہے۔

5. گرافین کے روایتی بیٹریوں سے زیادہ فوائد ہیں۔ اس کی سروس لائف لیتھیم بیٹریوں سے دوگنا اور ہائیڈروجنیٹڈ بیٹریوں سے چار گنا زیادہ ہے۔

6. اس کی چارجنگ کی رفتار تیز ہے اور یہ اعلی درجہ حرارت میں لیتھیم بیٹری سے زیادہ پائیدار ہے۔


گرافین بیٹری کے نقصانات:

1. فی الحال، گریفائٹ کی کمزوری عملی مرحلے تک نہیں پہنچی ہے، اور بڑے پیمانے پر پیداوار سے پہلے ابھی بہت طویل سفر طے کرنا ہے۔

2. مارکیٹ میں موجود یہ گرافین بیٹریاں خالص گرافین بیٹریاں نہیں ہیں۔ وہ صرف لیتھیم بیٹریوں کی بنیاد پر گرافین سے متعلق کچھ ٹیکنالوجیز کے ساتھ ڈوپڈ ہیں۔ روایتی لتیم بیٹریوں کے مقابلے میں، ان کی طرف سے لائی گئی کارکردگی میں بہتری صرف تھوڑی ہے۔ اس کے علاوہ گرافین کی قیمت بہت زیادہ ہے، اور اس کی تیاری کا عمل بھی بہت زیادہ ہے۔ گرافین بیٹری کی تیاری کا عمل اب بھی کافی پختہ نہیں ہوا ہے۔ فی الحال، یہ صرف لیبارٹری کے مرحلے میں ہے اور بڑے پیمانے پر پیداوار کی سطح تک نہیں پہنچ سکتا۔

3. غیر مطابقت پذیر عمل کی خصوصیات۔ یعنی، گرافین کا حد سے زیادہ مخصوص سطحی رقبہ موجودہ لتیم آئن بیٹریوں کے پھیلاؤ اور گندگی کی ہم آہنگی میں بہت سارے عمل کے مسائل لائے گا۔ اگر بیٹری فیکٹری ایڈجسٹمنٹ کا عمل ختم ہو جائے گا، اور کارکردگی کے اشارے میں پیش رفت کی وجہ سے کافی منافع کی جگہ نہیں ہے، کون اس ٹیکنالوجی کو استعمال کرنے کے لیے تیار ہے؟ گرافین کی سطح کی خصوصیات کیمیائی حالت سے بہت متاثر ہوتی ہیں، اور بیچ کے استحکام، سائیکل کی زندگی وغیرہ میں بہت سے مسائل ہیں، جو فی الحال لیتھیم بیٹری کی پیداوار کی تفصیلی ضروریات کو پورا نہیں کر سکتے۔


三、 لیڈ ایسڈ بیٹری کے فوائد اور نقصانات

لیڈ ایسڈ بیٹری بیٹری کی ایک قسم ہے جس کے مثبت اور منفی قطب بنیادی طور پر سیسہ اور اس کے آکسائیڈ سے بنے ہوتے ہیں اور الیکٹرولائٹ سلفیورک ایسڈ کا محلول ہوتا ہے۔ جب لیڈ ایسڈ بیٹری خارج ہوتی ہے تو، مثبت قطب کا بنیادی جزو لیڈ ڈائی آکسائیڈ ہوتا ہے، اور منفی قطب کا بنیادی جزو لیڈ ہوتا ہے۔ چارجنگ کے دوران، مثبت اور منفی الیکٹروڈ کے اہم اجزاء لیڈ سلفیٹ ہیں۔

لیڈ ایسڈ بیٹری کے فوائد

1. سستی قیمت: لیڈ ایسڈ بیٹری اپنی کم مینوفیکچرنگ لاگت، سادہ مینوفیکچرنگ عمل اور خام مال کی کم قیمت کی وجہ سے بہت سستی ہے۔ اس کے علاوہ، استعمال شدہ لیڈ ایسڈ بیٹری کو ری سائیکل کیا جا سکتا ہے، تاکہ اگلی بار بیٹری کو تبدیل کرنے پر، پرانی بیٹری کو نئی بیٹری سے تبدیل کیا جا سکے، اور خریداری کی لاگت کو کم کرتے ہوئے نقد رقم کا ایک حصہ آفسیٹ کیا جا سکے۔

2. اعلی حفاظتی کارکردگی: لیڈ ایسڈ بیٹری کی استحکام بہت اچھی ہے، یہاں تک کہ اگر اسے استعمال کے دوران طویل عرصے تک چارج کیا جائے تو، کوئی دھماکہ اور دیگر مسائل نہیں ملیں گے، اور لیڈ ایسڈ بیٹری کی حفاظت کی کارکردگی زیادہ ہے۔

3. قابل مرمت: اگرچہ لیڈ ایسڈ کی بیٹری استعمال کے دوران کرسٹلائز یا سلفرائز ہو سکتی ہے، لیکن اس کی مرمت کی جا سکتی ہے اور اسے مرمت کے بعد ایک مدت تک استعمال کیا جا سکتا ہے، اس لیے لیڈ ایسڈ کی بیٹری لیتھیم بیٹری کے برعکس قابل مرمت ہے، جس کے بعد مرمت نہیں کی جا سکتی۔ مسائل پیدا ہوتے ہیں.


لیڈ ایسڈ بیٹری کے نقصانات:

1. بڑا حجم اور بھاری وزن: لیڈ ایسڈ بیٹریوں کی تیاری کا عمل ایک مسئلہ ہے۔ اگر لیڈ ایسڈ بیٹریوں کی صلاحیت کو بڑھانا ہے، تو اسے بڑے حجم کی ضرورت ہے، اور وزن زیادہ بھاری ہو جائے گا، جس سے اسے حرکت کرنے میں تکلیف ہو گی۔

2. مختصر سروس کی زندگی: لیڈ ایسڈ بیٹری تقریبا 300-350 بار چارج اور خارج ہوتی ہے، اور عام طور پر تقریبا 2-3 سال کے لئے استعمال کیا جا سکتا ہے.

3. ماحولیاتی آلودگی: اگرچہ لیڈ ایسڈ بیٹریوں میں کیڈمیم اب استعمال نہیں ہوتا ہے، پھر بھی یہ ماحولیاتی آلودگی کا باعث بنے گا، جیسے پانی کی آلودگی اور زمین کی آلودگی۔

نتیجہ: مندرجہ بالا شرائط کے موازنہ کی بنیاد پر، R&D ٹیکنالوجی کی پختگی، پیداواری لاگت، مارکیٹ کے اقتصادی فوائد اور ماحولیاتی تحفظ کے لحاظ سے لیتھیم بیٹری گرافین بیٹری اور لیڈ ایسڈ بیٹری سے زیادہ فوائد رکھتی ہے۔