লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি বর্তমান অবস্থা এবং উন্নয়ন প্রবণতা

21 তম শতাব্দীতে নতুন শক্তি প্রযুক্তি উচ্চ প্রযুক্তির হিসাবে স্বীকৃত। নতুন শক্তি ক্ষেত্রের একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ হিসাবে, বিশ্বব্যাপী অর্থনৈতিক বিকাশে ব্যাটারি শিল্প একটি নতুন গরম স্থান হয়ে উঠেছে। বর্তমানে, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির ব্যাপকভাবে একটি গুরুত্বপূর্ণ শক্তির উত্স হিসাবে ব্যবহার করা হয়েছে। ইলেকট্রনিক যোগাযোগ বা পরিবহন ক্ষেত্রে, সে একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে এবং বিস্তৃত আবেদন সম্ভাবনা থাকে।

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি একটি মাধ্যমিক ব্যাটারি ধরনের। এটি একটি নতুন ধরনের ব্যাটারি যা লিথিয়াম ব্যাটারি এর ভিত্তিতে তৈরি হয়। এটি প্রধানত কাজ করার জন্য ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেকট্রোড মধ্যে চলন্ত লিথিয়াম আয়ন উপর নির্ভর করে। 1970 এর দশকে, নেতিবাচক ইলেকট্রোড হিসাবে লিথিয়াম ধাতু ব্যবহার করে বিভিন্ন উচ্চ নির্দিষ্ট শক্তি লিথিয়াম প্রাথমিক ব্যাটারী চালু এবং ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি উচ্চ অপারেটিং ভোল্টেজ, উচ্চ নির্দিষ্ট শক্তি, বড় ক্ষমতা, ছোট স্ব-স্রাব, ভাল চক্র, দীর্ঘ সেবা জীবন, হালকা ওজন এবং ছোট আকার আছে। এটি আধুনিক উচ্চ-কর্মক্ষমতা ব্যাটারির প্রতিনিধি এবং এটি একটি পোর্টেবল ইলেকট্রনিক ডিভাইস যেমন মোবাইল ফোন এবং নোটবুক কম্পিউটার। আদর্শ বিদ্যুৎ উৎস ভবিষ্যতে বৈদ্যুতিক যানবাহন এবং কর্ডলেস শক্তি সরঞ্জামগুলির জন্য প্রধান বিদ্যুৎ উৎস হতে পারে।

চীনে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি শিল্পের উন্নয়ন ইতিহাস দীর্ঘ নয়, তবে এটি খুব দ্রুত উন্নয়নশীল। ২01২ সালে চীনের আয়ন ব্যাটারির মোট উৎপাদন 4.18 বিলিয়ন পৌঁছেছে। আন্তর্জাতিক লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি বাজারে, চীন, জাপান এবং দক্ষিণ কোরিয়া একটি তিনটি লেজযুক্ত পরিস্থিতি তৈরি করেছে। চীন এর লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি শিল্পের প্রযুক্তিগত উন্নয়ন বিদেশী পরিপক্ক প্রযুক্তি অনুকরণ সঙ্গে শুরু। এই প্রক্রিয়াতে, চীনের লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি শিল্পের প্রাথমিক বিকাশের প্রক্রিয়াটি নতুনত্ব। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, প্রযুক্তির উদ্ভাবনের ক্রমবর্ধমান বিনিয়োগের সাথে চীন, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি শিল্প প্রযুক্তিগত উদ্ভাবনের দিক থেকে দ্রুত উন্নতি করেছে এবং এটি একটি মৌলিক শিল্প মূল প্রতিযোগিতা তৈরি করেছে এবং নির্দিষ্ট ক্ষেত্রগুলিতে কিছু প্রযুক্তিগত সুবিধাদি সংগ্রহ করেছে।

লিথিয়াম আইন ব্যাটারি উপকরণ গবেষণা অবস্থা এবং উন্নয়ন প্রবণতা

লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির প্রধান কাঠামোগুলি একটি ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড, একটি নেতিবাচক ইলেকট্রোড, লিথিয়াম আয়ন পরিচালনা করতে সক্ষম একটি ইলেক্ট্রোলাইট এবং ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেকট্রোডগুলিকে আলাদা করে বিভাজক। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পারফরম্যান্স প্রধানত ইলেকট্রোড উপকরণগুলির গঠন এবং বৈশিষ্ট্য এবং বায়ুচলাচলযুক্ত উপকরণগুলির উপর নির্ভর করে। বিশেষত, ইলেক্ট্রোড উপকরণগুলির পছন্দ এবং গুণ সরাসরি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিটির বৈশিষ্ট্য এবং মূল্য নির্ধারণ করে।

বর্তমানে, লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির ক্যাথোড উপকরণগুলিতে গবেষণাটি মূলত লিথিয়াম কোবল্ট অক্সাইড ও লিথিয়াম নিকেলেতে মনোযোগ দেয়। একই সাথে, কিছু নতুন ক্যাথোড উপকরণ (যেমন লি-ম্যান-ও উপকরণ এবং পরিবাহী পলিমার) এর উত্থান লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির জন্য ক্যাথোড উপাদান। এই বিকাশে নতুন প্রাণবন্ত উদ্ভাবন হয়েছে এবং উচ্চ ভোল্টেজ, উচ্চ নির্দিষ্ট ক্ষমতা এবং ভাল চক্রের কর্মক্ষমতা সহ লিথিয়াম আয়ন সেকেন্ডারি ব্যাটারি ক্যাথোড উপকরণ বিকাশের জন্য একটি নতুন সিস্টেম খুঁজে পেতে এই ক্ষেত্রে এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ গবেষণা সামগ্রী। বর্তমানে, লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপকরণগুলি লিওওওও 2, লিনিও 2, লিমন 2 ও 4 এবং তাদের যৌগিক পদার্থের রূপান্তর ধাতু অক্সাইডগুলিকে রূপান্তর করে। 2005 থেকে ২010 সাল পর্যন্ত উচ্চ শক্তি ঘনত্ব পলিমার ক্যাথোড উপকরণ এবং জৈব সালফাইড এবং অজৈব সালফাইড লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারী হয়ে ওঠে। ক্যাথোড উপকরণ একটি নতুন প্রজন্মের। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির এনডো উপকরণগুলি প্রধানত কার্বন উপকরণ, লিথিয়াম মেটাল অ্যালয়েস, ধাতু অক্সাইড, ধাতু নাইট্রাইড, ন্যানো-সিলিকোন ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত। এদের মধ্যে কার্বন উপকরণগুলি বাণিজ্যিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য প্রধান নেতিবাচক ইলেকট্রোড উপকরণ এবং লিথিয়াম মেটাল অ্যালয়েস এবং ন্যানো -সিলিকোন গবেষণা এবং উন্নয়নের জন্য গরম দাগ হয়ে গেছে। । লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি এর ইলেক্ট্রোলাইট উপাদানটি মূলত নির্গমনশীল জৈব পদার্থে দ্রাবককে ইলেকট্রোলিজ করতে ব্যবহৃত হয় এবং এদের মধ্যে অধিকাংশই ইসি-ডিএমসি এবং পিসি-ডিএমসি হিসাবে মিশ্র দ্রাবক ব্যবহার করে। LiPF6 সবচেয়ে সাধারণত ব্যবহৃত পরিবাহী লবণ।

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি ক্যাথোড উপকরণের জন্য, লিথিয়াম কোবল্ট অক্সাইড ক্যাথোড উপকরণগুলি এখনও ভবিষ্যতে শক্তিশালী প্রাণবন্ত থাকে। বর্তমান বাণিজ্যিক লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারী সিস্টেমে, লিথিয়াম কোবল্ট অক্সাইড ব্যাটারী তাদের উচ্চ চার্জ কাটা বন্ধ ভোল্টেজ এবং উচ্চ-ভোল্টেজের কঠিন ঘনত্বের উপর নির্ভর করে। উচ্চ-মানের 3 সি ব্যাটারি পণ্যগুলির জন্য সুবিধাটি এখনও পছন্দের ব্যাটারি সিস্টেম; স্তরের লিনিক্সকো 1-এক্স-ইয়েমিনিও ২ ক্যাথোড উপাদানটিতে উচ্চ শক্তির ঘনত্ব নেই তবে এতে উপাদান সুরক্ষা, চক্র স্থায়িত্ব, উচ্চ তাপমাত্রা কর্মক্ষমতা এবং প্রস্তুতির বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এটা তুলনামূলকভাবে চমৎকার। বিশ্বের ব্যবহৃত ক্যাথোড উপকরণ অনুপাত বছরে বছরে বৃদ্ধি পেয়েছে। এটি কেবল লিথিয়াম কোবল্ট অক্সাইড উপকরণের কিছু অ্যাপ্লিকেশনকে ধীরে ধীরে পরিবর্তিত করেনি, তবে নতুন শক্তির গাড়ি পাওয়ার ব্যাটারীর প্রয়োগেও আবির্ভূত হয়েছে। এটি ভবিষ্যতে সবচেয়ে প্রতিশ্রুতিশীল ক্যাথোড উপকরণ এক। নিকট ভবিষ্যতে, লিথিয়াম আয়ন তারের ক্যাথোড উপকরণগুলির মূলধারার দিকটি এখনও লিথিয়াম কোবল্ট অক্সাইড ও লিনিক্সকো 1-এক্স-ইয়েমিনিও 2 উপকরণ দ্বারা প্রভাবিত। লিথিয়াম লোহা ফসফেট এবং স্পিনেল ম্যাঙ্গানিজ-ভিত্তিক উপকরণগুলিতে কম প্রস্তুতির খরচ এবং সংস্থার সুবিধা নেই, তবে এটিও চমৎকার সুরক্ষা এবং চক্র স্থায়িত্ব রয়েছে। তারা পাওয়ার ব্যাটারির জন্য পছন্দের ক্যাথোড উপকরণ, বিশেষত LiNi0.5Mn1.5O4 / Li4Ti5O12। সিস্টেম পাওয়ার ব্যাটারি দ্রুত চার্জ এবং স্রাব অর্জন করতে পারে, যা ভবিষ্যতে নতুন শক্তি গাড়ির পাওয়ার ব্যাটারির মূলধারার দিকগুলির একটি। উচ্চ শক্তির ঘনত্ব এনসিএ ক্যাথোড উপকরণগুলিতে উচ্চ-শেষ 3C পণ্য ব্যাটারী এবং নতুন শক্তি গাড়ি পাওয়ার ব্যাটারির জায়গা রয়েছে, তবে উচ্চ মূল্য, কঠোর ব্যাটারি উত্পাদন পরিবেশ এবং অন্যান্য কারণগুলি তার বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনগুলি সীমাবদ্ধ করে। লিথিয়াম লোহা ফসফেট, পটাসিয়াম ম্যাগনেট এবং এনসিএ ক্যাথোড উপকরণগুলি সবসময় বর্তমান ক্যাথোড উপাদান কাঠামোর মধ্যে একটি নির্দিষ্ট অবস্থান দখল করেছে। স্তরযুক্ত লিথিয়াম সমৃদ্ধ ম্যাগানিজ-ভিত্তিক উপাদান পরবর্তী প্রজন্মের শিল্পায়িত ক্যাথোড উপাদান যা সর্বোচ্চ শক্তির ঘনত্বের সাথে থাকে এবং বাজারে বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশন সম্ভাবনা রয়েছে। যাইহোক, উচ্চ অপরিবর্তনীয় ক্ষমতা এবং তার নিজস্ব কাঠামোগত সমস্যার কারণে দরিদ্র হার কর্মক্ষমতা এখনও গবেষকদের দ্বারা সঞ্চালিত করা প্রয়োজন। গভীরতা অধ্যয়ন।

1990-এর দশকে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির বাণিজ্যিকীকরণের কারণে, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে ব্যাপকভাবে কার্বন উপকরণ ব্যবহার করা হয় এবং লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য মূল বেস উপকরণ হিসাবে চলতে থাকবে। নতুন কার্বন অ্যানোডে, ভবিষ্যত উন্নয়ন উচ্চ ক্ষমতা গ্রাফাইট নোড এবং ভবিষ্যতে শক্তি এবং উচ্চ-শক্তি ব্যাটারীগুলির চাহিদাগুলি পূরণ করতে অ-গ্রাফাইট উচ্চ-ক্ষমতা কার্বন অ্যানডসের উপর মনোযোগ দেবে। কার্বন পরিবাহক এজেন্ট ব্যাটারি কর্মক্ষমতা একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব আছে। নতুন পরিবাহী এজেন্টদের গবেষণায় উচ্চ-আয়নিকের কার্বন কালো এবং যৌগিক পরিবাহী এজেন্টগুলির বিকাশের উপর আলোকপাত করা হবে যা নতুন কার্বন উপকরণ যেমন কার্বন ন্যানোোটুব এবং গ্রাফিনের সংমিশ্রণ করে প্রাপ্ত। বিশেষ এবং দ্বিমাত্রিক নমনীয় কাঠামোর কারণে, সাম্প্রতিক বছরগুলিতে কার্বন ন্যানোোটেব যৌগিক পরিবাহী এজেন্ট ব্যাপকভাবে লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির ক্ষেত্রে ব্যবহার করা হয়েছে। যথাযথ ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কর্মক্ষমতা দ্বারা উন্নত এবং ব্যবহারের জন্য অপ্টিমাইজড হওয়ার পরে কার্বন ন্যানো টিউব এবং graphene যৌগিক ইলেকট্রোড উপকরণ উচ্চ ক্ষমতা লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারী এবং লিথিয়াম-আয়ন শক্তি ব্যাটারিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হবে।

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি বাজার অবস্থা এবং উন্নয়ন প্রবণতা

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি বাজার সর্বদা তিনটি প্রধান বাজারে বিভক্ত করা যেতে পারে: ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স বাজার, বৈদ্যুতিক গাড়ির বাজার, শিল্প ও শক্তি সঞ্চয় অ্যাপ্লিকেশন বাজার। প্রাক্তনটি সাধারণত 3 সি ছোট লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি বাজার হিসাবে পরিচিত, এবং পরবর্তী দুটিটি হল বিদ্যুৎ লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি বাজার।

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি শিল্পের বিকাশ 3 সি শিল্পে ২0 বছরেরও বেশি সময় ধরে ঘনীভূত হয়েছে এবং এটি বাজারে কম শক্তি সঞ্চয় এবং পাওয়ার ব্যাটারির জন্য ব্যবহৃত হয় (তাত্ক্ষণিকভাবে বড় স্রোতের প্রয়োজন হয়), যা বিশুদ্ধ বৈদ্যুতিক যানবাহন এবং হাইব্রিড বৈদ্যুতিক যানবাহন. যানবাহন, মাঝারি এবং বড় ইউ.পি.এস, সৌর শক্তি, বড় শক্তি সঞ্চয় ব্যাটারী, বৈদ্যুতিক হাত সরঞ্জাম, বৈদ্যুতিক মোটরসাইকেল, বৈদ্যুতিক বাইসাইকেল, মহাকাশ সরঞ্জাম এবং বিমান ব্যাটারী। মূল কারণ হল লিথিয়াম কোবল্ট অক্সাইড ক্যাথোড উপাদান (লিসিও 2, যা সবচেয়ে সাধারণ লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি) অতীতে লিথিয়াম ব্যাটারিতে ব্যবহৃত হয় ব্যয়বহুল এবং বিশেষ পরিবেশে প্রয়োগ করা কঠিন, যেমন পাঞ্চ, সংঘর্ষ, উচ্চ তাপমাত্রা এবং কম তাপমাত্রা. আরো গুরুত্বপূর্ণ, নিরাপত্তার জন্য জনগণের সম্পূর্ণ প্রয়োজনীয়তা পূরণে ব্যর্থ হওয়ার জন্য সমালোচনা করা হয়েছে। সহকর্মী, লিথিয়াম কোবল্ট অক্সাইড ব্যাটারী দ্রুত চার্জিংয়ের উদ্দেশ্য অর্জন করতে পারে না এবং সম্পূর্ণরূপে দূষণ প্রতিরোধ করতে পারে না এবং অতিরিক্ত চার্জিং বা অতিরিক্ত নিষ্কাশন না প্রতিরোধে সুরক্ষা সার্কিটগুলি ডিজাইন করতে হবে, অন্যথায় এটি বিস্ফোরণ এবং অন্যান্য বিপদ সৃষ্টি করবে, এমনকি যদি সোনি ব্যাটারি বিস্ফোরণের কারণও হয় বিশ্বব্যাপী ব্র্যান্ড এন বি শিল্প পুনর্ব্যবহারযোগ্যভাবে ব্যাপক বিনিয়োগ করেছে।

বর্তমানে, বিশ্বব্যাপী এবং চীনা লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি বিক্রয় প্রধানত ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স বাজারে ঘনীভূত হয়, যদিও এর বাজার ভাগ হ্রাস পাচ্ছে। ২01২ সালে, বিশ্বব্যাপী বিক্রি 38.176 মিলিয়ন কেউএইচ লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারীর 72.28% ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স বাজারে ছিল। চীনা বাজারে, অনুপাত 65.40% ছিল (লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির মোট বিক্রয় ছিল 66.20 মিলিয়ন কেডব্লিউ)। ২01২ সালে বিশ্বব্যাপী মোবাইল ফোনের জন্য লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির মোট পরিমাণ ছিল 108,600,100 কেউএইচ, যা ২011 সালে 1,094.20 মিলিয়ন কেওউএচ থেকে কম ছিল। তবে, চীনা বাজারে, মোবাইল ফোনের জন্য লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির মোট সংখ্যা 6.30% দ্বারা বৃদ্ধি। চীন, স্মার্টফোনের দ্রুত ঐতিহ্যগত বৈশিষ্ট্য ফোন প্রতিস্থাপন করা হয়। বর্তমানে, বেশিরভাগ স্মার্টফোন এক দিনেরও কম সময়ের জন্য ব্যাটারি টিউব দিয়ে সজ্জিত, যার মানে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারীর শক্তির ঘনত্ব দ্বিগুণ হলেও চাহিদা পূরণ করা কঠিন। অতএব, কিছু সময়ের জন্য, মোবাইল পাওয়ার মার্কেট, যেখানে কনজিউমার ইলেকট্রনিক্স যে কোনও সময় চার্জ হচ্ছে, তা দ্রুত বৃদ্ধি পাবে। 2012 সালে, 1.23 মিলিয়ন কেউএইচ মোবাইল পাওয়ার লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য বিশ্বব্যাপী চাহিদা, যার মধ্যে 80% এরও বেশি চীন চীনে তৈরি হয়, যার মধ্যে চীনা বাজার 52.20 মিলিয়ন কেউএইচ হ্রাস করেছে, যা এই বাজারে নেতৃস্থানীয় শক্তি। চীন এর ট্যাবলেট পিসি বাজার দ্রুত এবং স্থায়ীভাবে উন্নয়নশীল হয়। বার্ষিক বৃদ্ধির হার বিশ্বব্যাপী গড় চেয়ে বেশি। ট্যাবলেট পিসি বিক্রয় দ্রুত বৃদ্ধি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি বিক্রি করেছে। ২01২ সালে চীনে ট্যাবলেট পিসিগুলির লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির বিক্রয় পরিমাণ ২8, 9 00 পৌঁছেছে। কেওভিএ, 91.97% বৃদ্ধি।

শিল্প ও শক্তি সঞ্চয় বাজারে ব্যবহৃত লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিটি প্রধানত তিনটি বিভাগে বিভক্ত: পাওয়ার সরঞ্জাম, মোবাইল বেস স্টেশন পাওয়ার সাপ্লাই এবং বায়ু শক্তি প্রজন্ম। ২01২ সালে বিশ্বব্যাপী লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির মোট চাহিদা, শিল্প ও শক্তি সংগ্রহস্থল বাজারে 4.736 মিলিয়ন কেউএইচ হ্রাস পেয়েছে, যার পরিমাণ 1২.25%। চীনের বাজারে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির মোট 731,500 কেউএইচ হ্যাশ হয়েছে, যা অনুপাত 15.65% যা বিশ্বব্যাপী তুলনায় বেশি।