لی آئن بیٹری الیکٹرولائٹس اور ہائی انرجی کیتھوڈس کو درپیش چیلنجز

اعلی توانائی، کم لاگت اور پائیدار لیتھیم آئن بیٹریوں (LIBs) کے لیے مواد میں پیشرفت خالص صفر کے اخراج کے حصول اور موسمیاتی تبدیلیوں کو کم کرنے کے لیے بہت ضروری ہے۔

مثبت الیکٹروڈ (کیتھوڈ) بیٹری کی مجموعی توانائی، لاگت اور پائیداری میں کلیدی کردار ادا کرتا ہے۔ قریب المدت میں، بیٹری کی صنعت نکل (Ni) سے بھرپور تہہ دار ٹرانزیشن میٹل آکسائیڈ کیتھوڈس کی طرف موڑ رہی ہے۔ تاہم، Ni-rich کیتھوڈ کیمسٹری کے ساتھ LIBs تیزی سے کارکردگی کے دھندلاہٹ کے مسائل کا شکار ہیں جو فی الحال ان کی زندگی کو محدود کرتے ہیں۔

یہ ویبینار اس گہرے اثرات پر بحث کرتا ہے جو الیکٹرولائٹ کمپوزیشن کا LIBs کی زندگی بھر میں Ni-rich کیتھوڈس کے ساتھ ہوتا ہے۔ الیکٹروڈ-الیکٹرولائٹ انٹرفیس (EEI) میں Ni-rich کیتھوڈس اور نامیاتی کاربونیٹ پر مبنی الیکٹرولائٹس کے درمیان پیچیدہ تعاملات کو حالیہ کام کی روشنی میں دریافت کیا گیا ہے، جو روایتی الیکٹرولائٹس میں ایک بنیادی جزو، ایتھیلین کاربونیٹ (EC) کے نقصان دہ اثر کو ظاہر کرتا ہے۔ جب بیٹری چارج کی جاتی ہے۔

آن لائن الیکٹرو کیمیکل ماس اسپیکٹرومیٹری (OEMS)، الیکٹرو کیمیکل امپیڈینس اسپیکٹروسکوپی (EIS)، حل نیوکلیئر میگنیٹک ریزوننس (NMR)، ٹرانسمیشن الیکٹران مائیکروسکوپی (TEM)، اور inductively coled plasma-optical emition spectrocopy (ICP-OES) کے امتزاج کا استعمال کرتے ہوئے، ایک میکانکی۔ EC پر مشتمل اور EC فری الیکٹرولائٹس میں انحطاط کے عمل کی سمجھ فراہم کی گئی ہے۔

Ni-rich کیتھوڈس اور LIB anodes کی متضاد الیکٹرولائٹ ضروریات پر ایک تناظر، اور اگلی نسل کے دیگر کیتھوڈس کے نتائج کے مضمرات پر تبادلہ خیال کیا گیا ہے۔

ویزلی خوراک لیسٹر یونیورسٹی کے سکول آف کیمسٹری میں اسسٹنٹ پروفیسر ہیں۔ نیو کیسل یونیورسٹی سے 2015 میں کیمسٹری میں پی ایچ ڈی کرنے کے بعد، انہوں نے ڈاکٹر کرسٹوفر جانسن کے گروپ ارگون نیشنل لیبارٹری میں اور پروفیسر مائیکل ڈی وولڈر اور پروفیسر کلیئر گرے کے گروپس میں پوسٹ ڈاکٹریٹ کے عہدوں پر فائز رہے۔ ڈاکٹریٹ کے بعد اس کا کام اگلی نسل کی لتیم آئن بیٹریوں کے لیے جدید الیکٹروڈ مواد کے مطالعہ پر مرکوز تھا۔ خاص طور پر، سلکان پر مبنی اینوڈس اور نکل سے بھرپور پرتوں والے ٹرانزیشن میٹل آکسائیڈ کیتھوڈس۔ ویزلی نے 2021 میں لیسٹر کی فیکلٹی میں شمولیت اختیار کی۔ اس کی تحقیق مختلف بیٹری کیمسٹریوں میں ایپلی کیشنز کے لیے توانائی کے ذخیرہ کرنے والے مواد کی چھان بین کرتی ہے جس میں لیتھیم آئن اور "پرے" لتیم آئن شامل ہیں۔