రబ్బరు తరువాతి తరం ఘన-స్థితి బ్యాటరీలకు కీలకమైన పదార్థంగా మారడానికి సాంప్రదాయ పదార్థాలను భర్తీ చేస్తుందని భావిస్తున్నారు

ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు (EVలు) ప్రధాన స్రవంతిలోకి వెళ్లాలంటే, వాటికి ఖర్చుతో కూడుకున్న, సురక్షితమైన మరియు ఎక్కువ కాలం ఉండే బ్యాటరీలు అవసరం, అవి ఉపయోగించినప్పుడు పేలుడు లేదా పర్యావరణానికి హాని కలిగించవు. జార్జియా ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ టెక్నాలజీ పరిశోధకులు సాంప్రదాయ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలకు మంచి ప్రత్యామ్నాయాన్ని కనుగొన్నారు:రబ్బరు.

ఎలాస్టోమర్లు, లేదా సింథటిక్ రబ్బరు, అధిక మెకానికల్ లక్షణాల కారణంగా వినియోగదారు ఉత్పత్తులు మరియు ధరించగలిగే ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు సాఫ్ట్ రోబోట్‌ల వంటి అధునాతన సాంకేతికతలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. మెటీరియల్‌ను 3డి నిర్మాణంగా రూపొందించినప్పుడు, ఇది వేగవంతమైన లిథియం అయాన్ రవాణాకు సూపర్‌హైవేగా పనిచేస్తుందని పరిశోధకులు కనుగొన్నారు, బ్యాటరీలు ఎక్కువసేపు ఛార్జ్ చేయడానికి మరియు ఎక్కువ దూరం వెళ్లడానికి అనుమతించే అత్యుత్తమ మెకానికల్ దృఢత్వంతో. కొరియా అడ్వాన్స్‌డ్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ సహకారంతో ఈ పరిశోధన జరిగింది మరియు నేచర్ జర్నల్‌లో ప్రచురించబడింది.

సాంప్రదాయ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలో, అయాన్లు ద్రవ ఎలక్ట్రోలైట్ ద్వారా తరలించబడతాయి. అయినప్పటికీ, అటువంటి బ్యాటరీలు అంతర్గతంగా అస్థిరంగా ఉంటాయి: స్వల్పంగా నష్టం కూడా ఎలక్ట్రోలైట్‌లలోకి లీక్ కావచ్చు, ఇది పేలుడు లేదా అగ్నికి దారితీస్తుంది. భద్రతా ఆందోళనలు పరిశ్రమను సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీలపై దృష్టి పెట్టేలా చేసింది, వీటిని అకర్బన సిరామిక్ పదార్థాలు లేదా ఆర్గానిక్ పాలిమర్‌లను ఉపయోగించి తయారు చేయవచ్చు.
"చాలా పరిశ్రమలు అకర్బన ఘన ఎలక్ట్రోలైట్‌లను నిర్మించడంపై దృష్టి సారించాయి. కానీ వాటిని తయారు చేయడం కష్టం, ఖరీదైనది మరియు పర్యావరణ అనుకూలమైనది కాదు" అని పరిశోధనా బృందంలో భాగమైన జార్జ్ డబ్ల్యూ. వుడ్‌రఫ్ స్కూల్ ఆఫ్ మెకానికల్ ఇంజినీరింగ్‌లో అసోసియేట్ ప్రొఫెసర్ సీంగ్ వూ లీ చెప్పారు. ఇతర పదార్థాల కంటే మెరుగైన రబ్బరు ఆధారిత ఆర్గానిక్ పాలిమర్‌ని కనుగొంది. ఘనమైన పాలిమర్ ఎలక్ట్రోలైట్‌లు వాటి తక్కువ తయారీ వ్యయం, విషరహిత మరియు మృదువైన లక్షణాల కారణంగా గొప్ప ఆసక్తిని ఆకర్షిస్తూనే ఉన్నాయి. అయినప్పటికీ, సాలిడ్ స్టేట్ బ్యాటరీల యొక్క నమ్మకమైన ఆపరేషన్‌ను నిర్ధారించడానికి సాంప్రదాయిక పాలిమర్ ఎలక్ట్రోలైట్‌లు తగినంత అయానిక్ వాహకత మరియు యాంత్రిక స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉండవు.
నవల 3డి డిజైన్ శక్తి సాంద్రత మరియు పనితీరులో ఒక లీపును తెస్తుంది
జార్జియా టెక్ ఇంజనీర్లు ఉపయోగించారురబ్బరుసాధారణ సమస్యలను పరిష్కరించడానికి ఎలక్ట్రోలైట్స్ (నెమ్మదిగా లిథియం అయాన్ రవాణా మరియు పేద యాంత్రిక లక్షణాలు). కఠినమైన రబ్బరు మాతృకలో త్రిమితీయ (3D) ఇంటర్‌కనెక్టడ్ ప్లాస్టిక్ స్ఫటికాకార దశలను రూపొందించడానికి పదార్థాలను అనుమతించడం కీలక పురోగతి. ఈ ప్రత్యేకమైన నిర్మాణం అధిక అయానిక్ వాహకత, అద్భుతమైన యాంత్రిక లక్షణాలు మరియు ఎలెక్ట్రోకెమికల్ స్థిరత్వాన్ని తెస్తుంది.
ఎలక్ట్రోడ్ ఉపరితలంపై దృఢమైన మరియు మృదువైన ఇంటర్‌ఫేస్‌ను ఉత్పత్తి చేసే సాధారణ పాలిమరైజేషన్ ప్రక్రియను ఉపయోగించి తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద రబ్బరు ఎలక్ట్రోలైట్‌ను తయారు చేయవచ్చు. రబ్బరు ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క ఈ ప్రత్యేక లక్షణాలు లిథియం డెండ్రైట్‌ల పెరుగుదలను నిరోధిస్తాయి మరియు అయాన్ల వేగవంతమైన కదలికను అనుమతిస్తాయి, ఘన స్థితి బ్యాటరీలు గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద కూడా విశ్వసనీయంగా పనిచేయడానికి వీలు కల్పిస్తాయి.
రబ్బరు, దాని అధిక యాంత్రిక లక్షణాల కోసం ప్రతిచోటా ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది చౌకైన, మరింత విశ్వసనీయ మరియు సురక్షితమైన బ్యాటరీలను తయారు చేయడానికి మాకు సహాయపడుతుంది. అధిక అయాన్ వాహకత అంటే మీరు ఒకే సమయంలో ఎక్కువ అయాన్‌లను తరలించవచ్చు మరియు ఈ బ్యాటరీల యొక్క నిర్దిష్ట శక్తి మరియు శక్తి సాంద్రతను పెంచడం ద్వారా, మీరు ఎలక్ట్రిక్ వాహనం యొక్క పరిధిని పెంచవచ్చు.

పరిశోధకులు ఇప్పుడు బ్యాటరీ పనితీరును మెరుగుపరచడానికి, దాని సైకిల్ సమయాన్ని పెంచడానికి మరియు మెరుగైన అయానిక్ వాహకత ద్వారా ఛార్జింగ్ సమయాన్ని తగ్గించడానికి మార్గాలపై పని చేస్తున్నారు. ఇప్పటివరకు, వారి ప్రయత్నాల ఫలితంగా బ్యాటరీ పనితీరు/సైకిల్ సమయంలో రెండు మెరుగుదలలు వచ్చాయి.

ఈ పని ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలకు ఇన్నోవేషన్ హబ్‌గా జార్జియా ఖ్యాతిని పెంచుతుంది. గ్లోబల్ ఎనర్జీ మరియు పెట్రోకెమికల్ కంపెనీ అయిన SK ఇన్నోవేషన్, సాంప్రదాయ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల కంటే సురక్షితమైన మరియు ఎక్కువ శక్తితో కూడిన తదుపరి తరం ఘన-స్థితి బ్యాటరీలను రూపొందించడానికి ఇన్స్టిట్యూట్‌తో కొనసాగుతున్న సహకారంలో భాగంగా ఎలక్ట్రోలైట్ పదార్థాలపై అదనపు పరిశోధనలకు నిధులు సమకూరుస్తోంది. SK ఇన్నోవేషన్ ఇటీవల జార్జియాలోని కామర్స్‌లో కొత్త ఎలక్ట్రిక్ వాహన బ్యాటరీ ప్లాంట్‌ను నిర్మించనున్నట్లు ప్రకటించింది, ఇది 2023 నాటికి సంవత్సరానికి 21.5 గిగావాట్ గంటల లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలను ఉత్పత్తి చేస్తుందని భావిస్తున్నారు.
ఆల్-సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీలు ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల మైలేజ్ మరియు భద్రతను బాగా మెరుగుపరుస్తాయి. SK ఇన్నోవేషన్‌తో సహా వేగంగా అభివృద్ధి చెందుతున్న బ్యాటరీ కంపెనీలు, ఆల్-సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీల వాణిజ్యీకరణను ev మార్కెట్ కోసం గేమ్ ఛేంజర్‌గా చూస్తాయి. SK ఇన్నోవేషన్ యొక్క నెక్స్ట్ జనరేషన్ బ్యాటరీ రీసెర్చ్ సెంటర్ డైరెక్టర్ క్యోంగ్‌వాన్ చోయ్ ఇలా అన్నారు: "SK ఇన్నోవేషన్ మరియు జార్జియా ఇన్‌స్టిట్యూట్‌కు చెందిన ప్రొఫెసర్ సెంగ్ వూ లీ సహకారంతో కొనసాగుతున్న ప్రాజెక్ట్ ద్వారా ఆల్-సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీల వేగవంతమైన అప్లికేషన్ మరియు వాణిజ్యీకరణపై చాలా ఆశలు ఉన్నాయి. సాంకేతికత."