वैश्विक पावर बैटरी नवाचार में उभरते रुझान

विश्वभर के देश 2025 तक उच्च प्रदर्शन और कम लागत वाली बिजली बैटरियों की एक नई पीढ़ी के विकास को प्राप्त करने के लिए बैटरी सामग्री और संरचनाओं को लगातार अनुकूलित करने की होड़ में लगे हुए हैं।

इलेक्ट्रोड सामग्री की बात करें तो, बिजली बैटरी की ऊर्जा घनत्व बढ़ाने और लागत घटाने का मुख्य चलन कच्चे माल में कोबाल्ट की मात्रा कम करना और निकल की मात्रा बढ़ाना है, क्योंकि संसाधनों की कमी और बढ़ती मांग के बीच एक विरोधाभास है। पैनासोनिक, एलजी और कैटल जैसी प्रमुख बिजली बैटरी कंपनियां अगली पीढ़ी की बिजली बैटरी के विकास के रूप में कम कोबाल्ट और कोबाल्ट-मुक्त बैटरियों पर ध्यान केंद्रित कर रही हैं। विद्युतीकरण में तेजी से वृद्धि के कारण उच्च ऊर्जा घनत्व की बढ़ती मांग लिथियम-आयन ग्रेफाइट एनोड सामग्री की क्षमता सीमा को बढ़ाने के लिए प्रेरित कर रही है। सिलिकॉन-कार्बन एनोड को उच्च-निकल त्रि-घटक सामग्री के साथ मिलाकर उपयोग करना एक विकासशील प्रवृत्ति बन रही है।

बैटरी पैक असेंबली के संदर्भ में, पारंपरिक मॉड्यूल कॉन्फ़िगरेशन उपलब्ध स्थान का केवल लगभग 40% ही उपयोग करते हैं। बैटरी संरचनाओं को अनुकूलित करने का मुख्य लक्ष्य एकीकृत और सुव्यवस्थित सेल, मॉड्यूल और पैकेजिंग विधियों पर केंद्रित है। बैटरी पैक में सीधे सेल को एकीकृत करना (सीटीपी तकनीक) या बैटरी पैक एनक्लोजर को वाहन बॉडी के साथ एकीकृत करना (सीटीसी तकनीक) जैसी तकनीकें अनुकूलन रणनीतियों के रूप में उभर रही हैं।

पावर बैटरी प्रौद्योगिकी के विभिन्न क्षेत्रों में हो रहे विकास से 2030 तक सॉलिड-स्टेट बैटरियों का व्यापक उपयोग होने की उम्मीद है।

वर्तमान में, सोडियम-आयन बैटरियां व्यावसायीकरण के प्रारंभिक चरण में हैं, लेकिन इनकी ऊर्जा घनत्व सीमा के कारण इनकी क्षमता सीमित है। 2030 तक, सोडियम-आयन बैटरियां लिथियम-आयन बैटरियों का पूरक बनने और ऊर्जा भंडारण तथा मूल्य-संवेदनशील कम गति वाले इलेक्ट्रिक वाहनों में उपयोग पाने के लिए तैयार हैं। सॉलिड-स्टेट बैटरी प्रौद्योगिकी का विकास तेजी से हो रहा है, और 500 वाट-घंटे प्रति किलोग्राम सॉलिड-स्टेट बैटरियों और लिथियम-सल्फर बैटरियों जैसी अगली पीढ़ी की बैटरियों के 2030 के आसपास बड़े पैमाने पर बाजार में आने की उम्मीद है। उच्च-प्रदर्शन वाली मेटल-एयर बैटरियों और कम लागत वाली मेटल-हाइड्रोजन बैटरियों पर चल रहे शोध से 2030 के बाद अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण प्रगति होने की संभावना है।

भविष्य में पावर बैटरी रीसाइक्लिंग और व्यापक जीवन चक्र प्रबंधन के प्रयासों को नई तकनीकी बाधाओं के रूप में देखा जा रहा है।

यूरोपीय संघ ने नया बैटरी अधिनियम और नई बैटरी रणनीति अनुसंधान और नवाचार एजेंडा लागू किया है, जिसमें बिजली बैटरी उत्पादों के लिए एक "हरित सीमा" निर्धारित की गई है। बिजली बैटरियों के लिए रणनीतिक और कार्बन संबंधी बाधाएं बढ़ने की संभावना है, जो रणनीतिक और कार्बन उत्सर्जन में कमी लाने वाले गुणों के साथ बैटरी रीसाइक्लिंग के बढ़ते महत्व को रेखांकित करती हैं। यूरोपीय संघ ने स्पष्ट रूप से कहा है कि 2031 तक कोबाल्ट, निकेल और तांबे की औसत पुनर्प्राप्ति दर 95% तक पहुंचनी चाहिए, जबकि लिथियम की 80% होनी चाहिए। "हरित सीमा" के कार्यान्वयन से नवीकरणीय संसाधन उद्योग में बैटरी रीसाइक्लिंग और उपयोग प्रौद्योगिकियों के विकास में तेजी आने की उम्मीद है। इसके अलावा, "बैटरी पासपोर्ट" की शुरुआत से डेटा साझाकरण और बैटरी प्रबंधन मॉडल के अभिसरण में सुविधा होगी, जिससे बिजली बैटरी जीवन चक्र डेटा प्रबंधन की पारदर्शिता और पता लगाने की क्षमता में वृद्धि होगी।

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