नम्य बैटरी

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लाइट-असिस्टेड थेरेपी में प्रकाश उत्सर्जक डायोड को शक्ति देने के लिए नम्य ली बैटरी को डेंटल ब्रेसेस में एम्बेड किया गया है
एक नम्य लिथियम-आयन पॉलिमर बैटरी

नम्य बैटरियां बैटरी (विद्युत् ) होती हैं, प्राथमिक और द्वितीयक दोनों, जिन्हें पारंपरिक कठोर के विपरीत अनुरूप कोटिंग और नम्य इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए डिज़ाइन किया गया है। वे निरंतर झुकने या मुड़ने के अतिरिक्त भी अपनी विशिष्ट आकृति बनाए रख सकते हैं। पोर्टेबल और लचीले इलेक्ट्रॉनिक्स में बढ़ती रुचि ने नम्य बैटरी के विकास को प्रेरित किया है जिसे स्मार्ट कार्ड, पहनने योग्य तकनीक, नवीनता पैकेजिंग, लचीले डिस्प्ले और ट्रांस्देर्मल पैच जैसे उत्पादों में प्रयुक्त किया जा सकता है।[1][2] नम्य बैटरियों के लाभ उनकी अनुरूपता हल्के वजन और सुवाह्यता हैं, जो उन्हें लचीले और पहनने योग्य इलेक्ट्रॉनिक्स जैसे उत्पादों में प्रयुक्त करना आसान बनाता है। इसलिए उच्च ऊर्जा घनत्व और अच्छे लचीलेपन के साथ प्राथमिक और रिचार्जेबल बैटरी सहित विभिन्न लचीले विद्युत् स्रोत बनाने के प्रयास चल रहे हैं।

मूलभूत विधि और डिजाइन

सामान्यतः एक बैटरी एक या कई गैल्वेनिक कोशिकाओं से बनी होती है जहाँ प्रत्येक कोशिका में कैथोड, एनोड, सेपरेटर (विद्युत्) और कई स्थिति में धारा कलेक्टर होते हैं। नम्य बैटरी में इन सभी घटकों को नम्य होना चाहिए। इन बैटरियों को अलग-अलग आकृतियों और आकारों में और अलग-अलग विधि से बनाया जा सकता है।[3] एक दृष्टिकोण समग्र इलेक्ट्रोड बनाने के लिए बहुलक बाइंडर्स का उपयोग करना है जहां प्रवाहकीय योजक का उपयोग उनकी चालकता को बढ़ाने के लिए किया जाता है। इलेक्ट्रोड पदार्थ को लचीले सबस्ट्रेट्स पर मुद्रित या लेपित किया जा सकता है। झुकने की क्षमता बनाए रखने के लिए कोशिकाओं को नम्य पैकेजिंग पदार्थ में संग्रह किया जाता है। अन्य दृष्टिकोणों में फ्री-स्टैंडिंग फिल्म बनाने के लिए फिल्टर के माध्यम से इलेक्ट्रोड निलंबन को फ़िल्टर करना, या इलेक्ट्रोड पदार्थ को धारण करने के लिए लचीले आव्यूह का उपयोग करना सम्मिलित है। केबल बैटरी जैसे अन्य डिज़ाइन भी हैं।[4]


नम्य माध्यमिक (रिचार्जेबल) बैटरी

जिंक-कार्बन और लिथियम आयन जैसी पारंपरिक बैटरियों को अनुकूलित करने के लिए कई प्रयास किए गए हैं और साथ ही नम्य बैटरी और सुपरकैपेसिटर इलेक्ट्रोड के लिए नैनोकण परिसरों पर आधारित नई पदार्थ विकसित की जा रही है। उदाहरण के लिए नम्य लिथियम-आयन बैटरी विकसित करने के प्रयास किए जा रहे हैं।[5] कुछ अध्ययनों ने नैनोकार्बन को नम्य लिथियम-आयन बैटरियों में प्रस्तुत किया है[6], और ग्राफीन-आधारित वर्तमान कलेक्टर के साथ एनोड और कैथोड के रूप में Li4Ti5O12और LiFePO4वाली बैटरियां हैं। कार्बन नैनोट्यूब इलेक्ट्रोड के बारे में भी बताया गया है[7] प्राचीन और Li4Ti5O12, LiCoO2 या SnO2 के साथ[8] संयुक्त एक अन्य विकास कागज-पतली नम्य स्व-रिचार्जेबल बैटरी है जो एक पतली-फिल्म कार्बनिक सौर सेल को अधिक पतली और अत्यधिक नम्य लिथियम-पॉलिमर बैटरी के साथ जोड़ती है। प्रकाश के संपर्क में आने पर यह स्वयं रिचार्ज हो जाता है।[9]

नम्य प्राथमिक बैटरी

डिस्पोजेबल, प्राथमिक नम्य प्राथमिक बैटरी जो एए और एएए बैटरी के समान हैं स्मार्ट कार्ड, मेडिकल पैच, ग्रीटिंग कार्ड, खिलौने और डिस्पोजेबल उपकरणों में प्रयोज्यता के साथ बहुत रुचि रखते हैं।[10] लिथियम आयन बैटरी पर जलीय इलेक्ट्रोलाइट वाली प्राथमिक बैटरी के लाभों में उनकी पर्यावरण-मित्रता और निर्माण में आसानी सम्मिलित है। 2010 में एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब का उपयोग करने वाली एक नम्य जस्ता-कार्बन बैटरी की सूचना मिली थी।[11]

भारी भार के तहत पारंपरिक जस्ता-कार्बन बैटरी की तुलना में क्षारीय बैटरी अधिक टिकाऊ होती हैं। एक क्षारीय बैटरी MnO2 का उपयोग करती है जिंक एनोड के साथ सक्रिय पदार्थ के रूप में, और KOH का उपयोग यहाँ इलेक्ट्रोलाइट के रूप में किया जाता है। एक नम्य क्षारीय कोशिका कई चुनौतियाँ प्रस्तुत करती है क्योंकि अशक्त अम्लीय या तटस्थ इलेक्ट्रोलाइट्स का उपयोग करने वाले जस्ता-कार्बन कोशिकाओं की तुलना में, KOH अधिक मूलभूत और संक्षारक है। गायकवाड़ ने 2011 में नायलॉन जाल का उपयोग कर एक क्षारीय बैटरी का प्रस्ताव दिया है।[12]

व्यवसाय और व्यावसायीकरण

नम्य लिथियम-आयन और जिंक-कार्बन प्रणालियों के व्यावसायीकरण के प्रयास प्रचलित हैं। एलजी एक नम्य केबल बैटरी का बड़े मापदंड पर उत्पादन करने का प्रस्ताव कर रहा है।[13] पतली फिल्म बैटरी के लिए वैश्विक बाजार 2011 में 33.5 मिलियन डॉलर से बढ़कर 2012 में 51.8 मिलियन डॉलर हो गया, और 2013 के अंत तक इसका मूल्य 87.3 मिलियन डॉलर होने का अनुमान है।[14] जिंक आधारित नम्य डिस्पोजेबल बैटरियों के निर्माताओं में प्रिंटेड एनर्जी (ब्रिस्बेन, क्यूएलडी, एयू), ब्लू स्पार्क टेक्नोलॉजीज (वेस्टलेक, ओएच, यूएस), फ्लेक्सएल (कॉलेज पार्क, एमडी, यूएस), प्रिंटटेक्नोलॉजिक्स (केमनिट्ज़, जर्मनी) आदि सम्मिलित हैं। लिथियम-आयन प्रणाली के आपूर्तिकर्ताओं में जीएस नैनोटेक (सियोल, दक्षिण कोरिया), साइम्बेट (एल्क रिवर, एमएन, यूएसए) और एक्सेलट्रॉन (अटलांटा, जीए, यूएसए) सम्मिलित हैं।

यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ "Samsung, LG to release flexible display-equipped smartphones in 2H14, says report". Digitimes. 26 June 2014. Archived from the original on June 29, 2014. Retrieved July 1, 2014.
  2. ↑ "अल्ट्रासेंसिटिव लचीला और पहनने योग्य बायोनिक सेंसर". Printedelectronicsworld.com. 5 June 2014. Retrieved 19 November 2014.
  3. ↑ Tehrani, Z.; Korochkina, T.; Govindarajan, S.; Thomas, D.J.; o'Mahony, J.; Kettle, J.; Claypole, T.C.; Gethin, D.T. (2015-11-01). "पहनने योग्य इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए अल्ट्रा-पतली लचीली स्क्रीन मुद्रित रिचार्जेबल पॉलिमर बैटरी". Organic Electronics (in English). 26: 386–394. doi:10.1016/j.orgel.2015.08.007. ISSN 1566-1199.
  4. ↑ "एलजी केम निकट भविष्य में बड़े पैमाने पर केबल बैटरी का उत्पादन करेगा". English.yonhapnews.co.kr. 2013-10-08.
  5. ↑ Tehrani, Z.; Korochkina, T.; Govindarajan, S.; Thomas, D. J.; O’Mahony, J.; Kettle, J.; Claypole, T. C.; Gethin, D. T. (2015-11-01). "पहनने योग्य इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए अल्ट्रा-पतली लचीली स्क्रीन मुद्रित रिचार्जेबल पॉलिमर बैटरी". Organic Electronics (in English). 26: 386–394. doi:10.1016/j.orgel.2015.08.007. ISSN 1566-1199.
  6. ↑ Li, N.; Chen, Z.; Ren, W.; Li, F.; Cheng, H. M. (2012). "अल्ट्राफास्ट चार्ज और डिस्चार्ज दरों के साथ लचीली ग्राफीन-आधारित लिथियम आयन बैटरी". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109 (43): 17360–17365. Bibcode:2012PNAS..10917360L. doi:10.1073/pnas.1210072109. PMC 3491507. PMID 23045691.
  7. ↑ Hu, Liangbing; Wu, Hui; La Mantia, Fabio; Yang, Yuan; Cui, Yi (2010). "पतली, लचीली सेकेंडरी ली-आयन पेपर बैटरियां". ACS Nano. 4 (10): 5843–5848. doi:10.1021/nn1018158. PMID 20836501.
  8. ↑ Noerochim, Lukman; Wang, Jia-Zhao; Chou, Shu-Lei; Wexler, David; Liu, Hua-Kun (2012). "Free-standing single-walled carbon nanotube/SnO2 anode paper for flexible lithium-ion batteries". Carbon. 50 (3): 1289–1297. doi:10.1016/j.carbon.2011.10.049.
  9. ↑ Hamilton, Tyler (April 4, 2007) Flexible Batteries That Never Need to Be Recharged. Technology Review
  10. ↑ "Queue | Ultra-thin flexible screen printed rechargeable polymer battery for wearable electronic applications - KUNDOC.COM". kundoc.com (in English). Retrieved 2018-07-28.
  11. ↑ Hiralal, Pritesh; Imaizumi, Shinji; Unalan, Husnu Emrah; Matsumoto, Hidetoshi; Minagawa, Mie; Rouvala, Markku; Tanioka, Akihiko; Amaratunga, Gehan A. J. (2010). "Nanomaterial-Enhanced All-Solid Flexible Zinc−Carbon Batteries". ACS Nano. 4 (5): 2730–2734. doi:10.1021/nn901391q. PMID 20415426.
  12. ↑ Gaikwad, Abhinav M.; Whiting, Gregory L.; Steingart, Daniel A.; Arias, Ana Claudia (2011). "मेश-एम्बेडेड इलेक्ट्रोड पर आधारित अत्यधिक लचीली, मुद्रित क्षारीय बैटरी". Advanced Materials. 23 (29): 3251–3255. Bibcode:2011AdM....23.3251G. doi:10.1002/adma.201100894. PMID 21661062. S2CID 1078155.
  13. ↑ "एलजी केम निकट भविष्य में बड़े पैमाने पर केबल बैटरी का उत्पादन करेगा". English.yonhapnews.co.kr. Archived from the original on 10 August 2014. Retrieved 19 November 2014.
  14. ↑ Gagliardi, Margareth (2013) Global Markets and Technologies for Thin-Film Batteries. BCC Research. ISBN 1-56965-525-1
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बाहरी संबंध

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