لتیم بیٹری کی ترقی کی تاریخ
کئی دہائیوں کی ترقی کے بعد، لتیم بیٹریوں کو بڑے پیمانے پر استعمال اور بھرپور طریقے سے تیار کیا گیا ہے۔ اب وہ روایتی توانائی کے ذرائع کا متبادل بن چکے ہیں۔ لتیم بیٹریاں کس قسم کی ترقی کے عمل سے گزری ہیں؟ آئیے ایک نظر ڈالتے ہیں:
1. 1970 کی دہائی میں، Exxon کے MS Whittingham نے پہلی لتیم بیٹری بنانے کے لیے ٹائٹینیم سلفائیڈ کو کیتھوڈ مواد کے طور پر اور دھاتی لتیم کو اینوڈ مواد کے طور پر استعمال کیا۔
2. 1980 میں، J. Goodenough نے دریافت کیا کہ لتیم کوبالٹ آکسائیڈ کو لتیم آئن بیٹریوں کے لیے کیتھوڈ مواد کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔
3. 1982 میں، ایلی نوائے انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی کے آر آر اگروال اور جے آر سیلمین نے دریافت کیا کہ لیتھیم آئنوں میں گریفائٹ انٹرکیلیٹنگ کی خصوصیات ہیں۔ یہ عمل تیز اور الٹنے والا ہے۔ ایک ہی وقت میں، دھاتی لتیم سے بنی لتیم بیٹریوں کے حفاظتی خطرات نے بہت زیادہ توجہ مبذول کرائی ہے۔ لہذا، لوگوں نے گریفائٹ میں سرایت شدہ لیتھیم آئنوں کی خصوصیات کا استعمال کرتے ہوئے ریچارج ایبل بیٹریاں بنانے کی کوشش کی ہے۔ پہلا دستیاب لتیم آئن گریفائٹ الیکٹروڈ بیل لیبارٹریز کے ذریعہ کامیابی کے ساتھ آزمائشی طور پر تیار کیا گیا تھا۔
4. 1983 میں، M. Thackeray، J. Goodenough اور دوسروں نے دریافت کیا کہ مینگنیج اسپنل ایک بہترین کیتھوڈ مواد ہے، جس میں کم قیمت، استحکام اور بہترین چالکتا اور لیتھیم چالکتا ہے۔ اس کے گلنے کا درجہ حرارت زیادہ ہے، اور اس کا آکسیکرن لتیم کوبالٹ آکسائیڈ سے بہت کم ہے۔ یہاں تک کہ اگر شارٹ سرکٹ یا زیادہ چارج ہو تو یہ دہن اور دھماکے کے خطرے سے بچ سکتا ہے۔
5. 1989 میں، A. Manthiram اور J. Goodenough نے دریافت کیا کہ پولیمر anion کے ساتھ مثبت الیکٹروڈ زیادہ وولٹیج پیدا کرے گا۔
6. 1991 میں، سونی نے پہلی تجارتی لتیم آئن بیٹری جاری کی۔ اس کے بعد، لیتھیم آئن بیٹریوں نے صارفین کے الیکٹرانکس کے چہرے میں انقلاب برپا کردیا۔
7. 1996 میں، پادھی اور گوڈینوف نے دریافت کیا کہ زیتون کی ساخت کے ساتھ فاسفیٹس، جیسے لیتھیم آئرن فاسفیٹ (LiFePO4)، روایتی کیتھوڈ مواد سے زیادہ اعلیٰ ہیں، اور اس لیے یہ موجودہ مین اسٹریم کیتھوڈ مواد بن گئے ہیں۔
لتیم دھات کی انتہائی فعال کیمیائی خصوصیات کی وجہ سے، لتیم دھات کی پروسیسنگ، اسٹوریج اور استعمال میں ماحولیاتی ضروریات بہت زیادہ ہیں۔ لہذا، لتیم بیٹریاں کی پیداوار خاص ماحولیاتی حالات کے تحت کیا جانا چاہئے. تاہم، لتیم بیٹریوں کے بہت سے فوائد کی وجہ سے، لتیم بیٹریاں الیکٹرانک آلات، ڈیجیٹل اور گھریلو آلات میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہیں۔ تاہم، زیادہ تر لتیم بیٹریاں ثانوی بیٹریاں ہیں، اور ڈسپوزایبل بیٹریاں بھی ہیں۔ کچھ ثانوی بیٹریوں کی زندگی اور حفاظت خراب ہے۔
بعد میں، جاپان کی سونی کارپوریشن نے کاربن مواد کے ساتھ ایک لیتھیم بیٹری ایجاد کی جس میں منفی الیکٹروڈ اور لیتھیم پر مشتمل مرکب کو مثبت الیکٹروڈ کے طور پر بنایا گیا۔ چارج کرنے اور خارج ہونے والے عمل کے دوران، کوئی دھاتی لتیم نہیں ہے، صرف لتیم آئن. یہ ایک لتیم آئن بیٹری ہے۔ جب بیٹری چارج کی جاتی ہے تو، بیٹری کے مثبت الیکٹروڈ پر لیتھیم آئن پیدا ہوتے ہیں، اور پیدا ہونے والے لتیم آئن الیکٹرولائٹ کے ذریعے منفی الیکٹروڈ میں چلے جاتے ہیں۔ منفی الیکٹروڈ کے طور پر کاربن ایک تہہ دار ڈھانچہ رکھتا ہے۔ اس میں بہت سے مائکرو پورس ہیں۔ منفی الیکٹروڈ تک پہنچنے والے لتیم آئن کاربن کی تہہ کے مائکرو پورس میں سرایت کر جاتے ہیں۔ جتنے زیادہ لتیم آئن ڈالے جائیں گے، چارجنگ کی گنجائش اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ اسی طرح، جب بیٹری ڈسچارج ہوتی ہے (یعنی وہ عمل جسے ہم بیٹری استعمال کرتے ہیں)، منفی الیکٹروڈ کی کاربن تہہ میں شامل لیتھیم آئن خارج ہوتے ہیں اور مثبت الیکٹروڈ کی طرف واپس چلے جاتے ہیں۔ جتنے زیادہ لتیم آئن مثبت الیکٹروڈ پر واپس آئے، خارج ہونے کی گنجائش اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ جسے ہم عام طور پر بیٹری کی صلاحیت کہتے ہیں اس سے مراد خارج ہونے والی صلاحیت ہے۔ لی-آئن کے چارجنگ اور ڈسچارجنگ کے عمل کے دوران، لیتھیم آئن مثبت الیکٹروڈ سے منفی الیکٹروڈ سے مثبت الیکٹروڈ تک حرکت کی حالت میں ہوتے ہیں۔ لی آئن بیٹریاں ایک جھولی ہوئی کرسی کی طرح ہیں۔ راکنگ چیئر کے دو سرے بیٹری کے دو کھمبے ہیں اور لیتھیم آئن کسی کھلاڑی کی طرح راکنگ چیئر میں آگے پیچھے دوڑتا ہے۔ لہذا لی آئن بیٹریوں کو راکنگ چیئر بیٹریاں بھی کہا جاتا ہے۔
ڈیجیٹل مصنوعات جیسے موبائل فونز، نوٹ بک کمپیوٹرز اور دیگر مصنوعات کے وسیع پیمانے پر استعمال کے ساتھ، لیتھیم آئن بیٹریاں بہترین کارکردگی کے ساتھ ایسی مصنوعات میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی رہی ہیں، اور حالیہ برسوں میں آہستہ آہستہ دیگر مصنوعات کی ایپلی کیشنز میں تیار ہوئی ہیں۔ 1998 میں، تیانجن پاور ریسرچ انسٹی ٹیوٹ نے لتیم آئن بیٹریوں کی تجارتی پیداوار شروع کی۔ روایتی طور پر، لوگ لتیم آئن بیٹریوں کو لتیم بیٹریاں کہتے ہیں، لیکن یہ دو قسم کی بیٹریاں مختلف ہیں۔ اب لیتھیم آئن بیٹریاں مرکزی دھارے میں شامل ہو گئی ہیں۔
چین کی لیتھیم بیٹری انڈسٹری مارکیٹ ڈیمانڈ فورکاسٹ اینڈ انویسٹمنٹ اسٹریٹجک پلاننگ اینالیسس رپورٹ" کے اعداد و شمار کے مطابق، چین's لتیم کا بقایا مسئلہ بیٹری انڈسٹری صنعتی سلسلہ میں بلا روک ٹوک سرمایہ کاری ہے جبکہ بے ترتیب مسابقت میں شدت آتی جا رہی ہے، بہاو کی طلب مسلسل کمزور ہوتی جا رہی ہے، اور صنعت چین میں آگے بڑھنے کے لیے جدوجہد کر رہی ہے۔ لتیم بیٹری کی صنعت کی ترقی کا راستہ بنیادی طور پر نچلی سطح کی ترقی اور تشکیل ہے۔ انٹرپرائزز بنیادی طور پر ایک ہی کاروباری آپریشن ہیں۔ خصوصیات یہ ہیں: محدود طاقت، چھوٹے پیمانے، اعلی بقا کا دباؤ، اور مشکل پائیدار ترقی۔ تاہم، نئی توانائی کی گاڑیوں کے لیے مارکیٹ کی وسیع جگہ اور حکومتی پالیسیوں کی مسلسل حمایت کی وجہ سے، چین کی لیتھیم بیٹری انڈسٹری چین میں سرمایہ کاری کم نہیں ہوئی ہے، اور صنعت میں بے ترتیب مسابقت تیز ہو گئی ہے۔
نچلے درجے کے مینوفیکچرنگ لنک میں شدید گنجائش ہے، اور اعلیٰ درجے کے لنک میں ناکافی سرمایہ کاری ہے، اور لیتھیم بیٹری کے خام مال کی قیمت میں مسلسل کمی واقع ہوئی ہے۔ صنعتی ترقی کے راستے سے، کنزیومر الیکٹرانکس کے شعبے کی بنیاد پر، چھوٹی اور درمیانے درجے کی لتیم بیٹریوں جیسے الیکٹرک ٹولز اور الیکٹرک سائیکلوں کو ترقی کے مواقع کے طور پر استعمال کرنا اور پھر ہائبرڈ بیٹریوں اور آخر میں خالص الیکٹرک بیٹریوں کا استعمال کرنا ایک عام ترقی کا راستہ ہے۔ اس وقت، پاور ٹولز اور برقی سائیکلوں پر اب بھی نکل-کیڈیمیم اور لیڈ ایسڈ بیٹریوں کا غلبہ ہے، اور لیتھیم بیٹریوں کا اطلاق آہستہ آہستہ ترقی کر رہا ہے۔ اہم ہائبرڈ ٹیکنالوجی بیرون ملک ہے، اور ہائبرڈ کار مصنوعات بنیادی طور پر غیر ملکی برانڈز ہیں۔ قومی حمایت کے نقطہ نظر سے، خالص الیکٹرک گاڑیوں کی طرف مزید جھکاؤ۔ تاہم، چونکہ خالص برقی مواد اور ٹیکنالوجیز اب بھی بڑے پیمانے پر استعمال سے دور ہیں، اس لیے طلب ناکافی ہے، اور لیتھیم بیٹری انڈسٹری چین کو بلا روک ٹوک سرمایہ کاری لیکن کمزور مانگ کی شرمناک صورتحال کا سامنا ہے۔
اگرچہ سڑک مشکل ہے، لیکن امکانات اب بھی روشن ہیں۔ گھریلو اپ اسٹریم بیٹری میٹریل پہلے ہی تعارف کی مدت سے باہر نکل کر تیزی سے ترقی کے دور میں داخل ہو چکے ہیں۔ اس وقت، بین الاقوامی اعلی درجے کی سطح کے ساتھ مواد کی کمپنیوں کی ایک بڑی تعداد ابھر کر سامنے آئے ہیں. یہ کمپنیاں بنیادی ٹیکنالوجی کی ترقی پر توجہ مرکوز کرتی ہیں اور نیچے دھارے کے صارفین کی مختلف ضروریات کے لیے مشترکہ طور پر مصنوعات تیار کرنے کے لیے ان کے ساتھ تعاون کرتی ہیں۔ اپنی مضبوط تکنیکی ترقی کی صلاحیتوں اور کسٹمر سروس کی صلاحیتوں کے ذریعے، اس نے گاہک کی پہچان حاصل کی ہے اور مسلسل اعلیٰ بیٹری مینوفیکچررز کے سپلائی چین سسٹم میں داخل ہو چکی ہے۔ مزید تعاون اور تعاون کے ذریعے اپنی طاقت میں اضافہ کریں، اور ایک نیک دائرہ حاصل کریں۔
بنیادی ٹکنالوجی کی تیز رفتار ترقی اور متعدد گھریلو مادی کمپنیوں کے مابین مارکیٹ شیئر میں مسلسل اضافے کے ساتھ ، مضبوط مضبوط رہے گا۔ یہ ہماری توجہ ہے۔ مڈ اسٹریم سیل اور ڈاؤن اسٹریم پیک کے نقطہ نظر سے، بہت سے اہم صارف آلات فی الحال چین کو اپنے اسمبلی بیس کے طور پر منتخب کرتے ہیں۔ اس نے جاپانی اور کوریائی بیٹری سیلز اور بیٹری اسمبلی پلانٹس کو بھی چین میں آباد کرنے کے قابل بنایا ہے، اور گھریلو مینوفیکچررز کی پیداواری صلاحیت بھی تیزی سے ترقی کر رہی ہے۔ مڈ اسٹریم سیل سیگمنٹ میں، مصنوعات کی قیمتوں میں بتدریج کمی سے نمٹنے کے لیے، زیادہ سے زیادہ مینوفیکچررز بیٹری اسمبلی اور پروسیسنگ میں کمی کر رہے ہیں، جن میں سونی، سام سنگ، ایل جی، نیو انرجی، بی وائی ڈی، وغیرہ شامل ہیں، خاص طور پر مربع بیٹریاں اور پولیمر بیٹریاں، جو مکمل طور پر قابض ہیں۔ بیٹری سیل اسمبلی کی فراہمی کا کردار۔ چونکہ زیادہ تر پرزمیٹک بیٹریاں موبائل فون کی مصنوعات میں استعمال ہوتی ہیں، اس لیے وہ تقریباً تمام بیٹری سیل فیکٹریوں کے ذریعے جمع کی جاتی ہیں۔ پولیمر بیٹریوں کے تقریباً تمام واحد خلیے مکمل طور پر بیٹری سیل فیکٹریوں کے ذریعے آزادانہ طور پر جمع کیے جاتے ہیں۔ صرف ایک سے زیادہ سیریز اور متوازی کی ایپلی کیشنز کو اسمبلی فیکٹری کے ذریعہ جمع اور پروسیس کیا جائے گا۔ مڈ سٹریم سیل اور ڈاون سٹریم پیک ماضی میں خالص اپ سٹریم-ڈاؤن سٹریم تعلقات سے بتدریج تعاون پر مبنی اور مسابقتی تعلقات میں تبدیل ہو گئے ہیں۔ مسابقت کے درمیان تعلق مستقبل میں بتدریج بڑھے گا۔
