हाँ, यह तेज़ है: डोनट लैब की सॉलिड-स्टेट बैटरी को अपना पहला परीक्षण परिणाम मिल गया है

इस साल की शुरुआत में यह घोषणा करने के बाद कि यह एक बड़ी बैटरी सफलता के शिखर पर है, फिनिश स्टार्टअप डोनट लैब को अपनी उत्पादन-तैयार, सॉलिड-स्टेट बैटरी के बारे में बहुत सारे सवालों और बहुत सारे संदेह का सामना करना पड़ा है। क्या कंपनी वास्तव में कुछ सैद्धांतिक उत्पादन सिरदर्द से बचते हुए बड़े पैमाने पर तेजी से चार्ज होने वाली बैटरी बना सकती है, जिसने पिछले प्रयासों को बाधित किया है? आज, डोनट लैब ने अपनी बैटरी का पहला स्वतंत्र परीक्षण जारी करके, इसकी चार्जिंग गति और इसके पैक के “थर्मल व्यवहार” का मूल्यांकन करके कुछ संदेहों को दूर करने की कोशिश की।

कसौटीफिनलैंड के सरकारी स्वामित्व वाले वीटीटी टेक्निकल रिसर्च सेंटर द्वारा किए गए सर्वेक्षण से यह निष्कर्ष निकला कि बैटरी पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरी की तुलना में काफी तेजी से चार्ज होने में सक्षम है। कई परीक्षणों में, बैटरी अपनी 100 प्रतिशत क्षमता बरकरार रखते हुए, लगभग 9.5 मिनट में 0-80 प्रतिशत तक चार्ज करने में सक्षम थी। अन्य परीक्षणों में, 99 प्रतिशत क्षमता बरकरार रखते हुए लगभग 4.5 मिनट में 0-80 प्रतिशत हासिल किया गया।

सॉलिड-स्टेट बैटरियां, जिन्हें अक्सर बैटरियों की “पवित्र कब्र” के रूप में जाना जाता है, दशकों से शोधकर्ताओं की पहुंच से बाहर हैं। अधिकांश ईवी कंपनियां “गीली” लिथियम-आयन बैटरी का उपयोग करती हैं, जो ऊर्जा को इधर-उधर ले जाने के लिए तरल इलेक्ट्रोलाइट्स का उपयोग करती हैं। लेकिन ये बैटरियां चार्ज होने में धीमी हो सकती हैं, शून्य से नीचे के तापमान में जम सकती हैं और इनमें ज्वलनशील पदार्थ होते हैं जो दुर्घटना की स्थिति में खतरनाक हो सकते हैं। सॉलिड-स्टेट पैक “शुष्क” प्रवाहकीय सामग्री से बने होते हैं जो पारंपरिक बैटरी की थर्मल रनवे समस्याओं के बिना अधिक ऊर्जा धारण कर सकते हैं।

आमतौर पर, यदि आप किसी बैटरी को इतनी तेजी से जबरदस्ती फीड करते हैं, तो रसायन शास्त्र तुरंत खराब हो जाता है और आपकी क्षमता खत्म हो जाती है। इन परीक्षणों के अनुसार, डोनट लैब की बैटरी बिजली से विस्फोटित होने के बाद भी अपनी ऊर्जा क्षमता का लगभग 100 प्रतिशत बरकरार रखती है। यह ईवी चार्जिंग सत्र को 30-40 मिनट के प्रवास से 5 मिनट की यात्रा में बदल सकता है, जो गैस स्टेशन ईंधन भरने के समान है।

टेस्ला या हुंडई जैसी अधिकांश ईवी बैटरियों में सक्रिय शीतलन प्रणाली होती है जो चार्ज करते समय बैटरी को ठंडा रखती है। इस परीक्षण में, वीटीटी ने निष्क्रिय शीतलन प्रणाली का उपयोग करके यह सब हटा दिया, ताकि यह साबित हो सके कि बैटरी को सुरक्षित रूप से चार्ज करने के लिए भारी, महंगी तरल शीतलन प्रणाली की आवश्यकता नहीं होगी। उन्होंने इसे दो अलग-अलग तरीकों से किया, पहला बैटरी को एल्यूमीनियम के दो टुकड़ों के बीच रखकर, और दूसरा बैटरी को धातु के सिर्फ एक टुकड़े पर रखकर – यह सब तापमान की निगरानी करते हुए किया गया।

वीटीटी ने यह बताने के लिए “सी-रेट” उपायों का उपयोग किया कि बैटरी अपनी क्षमता के सापेक्ष कितनी तेजी से चार्ज होती है, जहां 1 सी एक घंटे में खाली से पूरी चार्जिंग का प्रतिनिधित्व करता है। पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरियां आमतौर पर सक्रिय कूलिंग के साथ 1C से 3C पर चार्ज होती हैं, जबकि इस माप में चार्जिंग पावर सक्रिय कूलिंग के बिना काफी अधिक दर तक बढ़ जाती है। वीटीटी की शुरुआत 1C पर एक मानक डिस्चार्ज क्षमता परीक्षण के साथ हुई, इसके बाद दोनों कूलिंग कॉन्फ़िगरेशन के साथ 5C और 11C पर तेजी से चार्जिंग परीक्षण हुए।

इन परिस्थितियों में, डोनट लैब की बैटरी को 5C पर नौ मिनट से अधिक समय तक सफलतापूर्वक चार्ज किया गया। इस चार्जिंग पावर पर, बैटरी सेल लगभग 9.5 मिनट में 80 प्रतिशत चार्ज की स्थिति में पहुंच गई और केवल 12 मिनट से अधिक समय में पूर्ण 100 प्रतिशत चार्ज की स्थिति में पहुंच गई। चार्ज करने के बाद जब डिस्चार्ज किया गया तो सेल से 100 प्रतिशत चार्ज क्षमता उपलब्ध थी।

कुछ अड़चनें थीं. केवल एक कूलिंग प्लेट के साथ एक परीक्षण के दौरान, बैटरी इतनी गर्म हो गई कि यह 90 डिग्री सेल्सियस सुरक्षा सीमा तक पहुंच गई, और क्षति को रोकने के लिए मशीन स्वचालित रूप से बंद हो गई। शोधकर्ताओं को एहसास हुआ कि बैटरी कूलिंग प्लेट को पर्याप्त रूप से नहीं छू रही थी, इसलिए उन्होंने थर्मल संपर्क में सुधार करने के लिए इसे नीचे बांध दिया और गर्मी अधिक कुशलता से धातु में जा सकी।

डोनट लैब सीटीओ विले पिप्पो ने एक बयान में कहा, “अन्य सॉलिड स्टेट बैटरियों के विपरीत, जिन्हें उच्च संपीड़ित दबाव की आवश्यकता होती है और रिचार्जिंग चक्र के दौरान 15-20% तक की मात्रा में बदलाव से गुजरना पड़ता है, डोनट बैटरी को विशेष संपीड़न या अधिक व्यापक शीतलन की आवश्यकता नहीं होती है।” “यह बैटरी पैक की संरचना को बहुत सरल बनाता है और ऐसे समाधान सक्षम करता है जो लागत-कुशल, शक्तिशाली और ऊर्जा और बिजली घनत्व के मामले में पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरी से बेहतर हैं।”

डोनट लैब ने दावा किया है कि इसकी बैटरी प्रति किलोग्राम 400 वॉट-घंटे प्रदान करती है। तुलनात्मक रूप से, अधिकांश लिथियम-आयन बैटरियां आज 200 से 300 Wh-प्रति-किग्रा तक होती हैं। कंपनी का यह भी कहना है कि बैटरी 10 मिनट से कम समय में चार्ज हो सकती है और 100,000 चक्र तक चल सकती है। वर्तमान लिथियम-आयन बैटरियां आमतौर पर 1,500 और 3,000 चक्रों के बीच चलती हैं। संस्थान के अनुसार, वीटीटी द्वारा परीक्षण की गई “सॉलिड स्टेट बैटरी V1” की क्षमता 26Ah और नाममात्र ऊर्जा 94Wh है।

लेकिन इससे पहले कि आप शैंपेन निकालें, ध्यान रखें कि रिपोर्ट डोनट लैब की सॉलिड-स्टेट बैटरी के संबंध में कुछ प्रमुख प्रश्नों का समाधान नहीं करती है। सबसे पहले, वीटीटी पैक की रसायन शास्त्र की पुष्टि नहीं करता है, लेकिन बस इसे अंकित मूल्य पर लेता है। दूसरा, परीक्षण में यह पता नहीं चला कि क्या कगार योगदानकर्ता टिम स्टीवंस इसे “डेंड्राइट समस्या” के रूप में संदर्भित करते हैं, जिसमें ठोस-अवस्था इलेक्ट्रोलाइट में एनोड से कैथोड तक बढ़ने वाले सूक्ष्म स्टैलेग्माइट्स विद्युत शॉर्ट्स का कारण बन सकते हैं। शायद डोनट लैब्स बाद के स्वतंत्र परीक्षण परिणामों में इस पर ध्यान देगी, जिसका वह अपने हिस्से के रूप में वादा कर रही है “आई डोनट बिलीव” श्रृंखला.