Solid-state battery
லித்தியம்-அயன் அல்லது லித்தியம் பாலிமர் பேட்டரிகளில் காணப்படும் திரவ அல்லது பாலிமர் ஜெல் எலக்ட்ரோலைட்களுக்கு பதிலாக திட மின்முனைகள் மற்றும் திட எலக்ட்ரோலைட்டை திட நிலை பேட்டரி பயன்படுத்துகிறது. திடமான எலக்ட்ரோலைட்டுகள் முதன்முதலில் 19 ஆம் நூற்றாண்டில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டாலும், பல குறைபாடுகள் பரவலான பயன்பாட்டைத் தடுத்தன. 20 ஆம் நூற்றாண்டின் பிற்பகுதியிலும் 21 ஆம் நூற்றாண்டின் முற்பகுதியிலும் ஏற்பட்ட வளர்ச்சிகள் திட-நிலை பேட்டரி தொழில்நுட்பத்தில் புதுப்பிக்கப்பட்ட ஆர்வத்தை உருவாக்கின, குறிப்பாக 2010 களில் தொடங்கி மின்சார வாகனங்களின் சூழலில். திட நிலை மின்கலன்கள் திரவத்தின் பல சிக்கல்களை தீர்க்க முடியும் (அதாவது. முக்கிய வகை) லி-அயன் மின்கலன்கள், எரியக்கூடிய தன்மை, வரையறுக்கப்பட்ட மின்னழுத்தம், நிலையற்ற திட-எலக்ட்ரோலைட் இடைமுக உருவாக்கம், மோசமான சைக்கிள் ஓட்டுதல் செயல்திறன் மற்றும் வலிமை போன்றவை. திட நிலை மின்கலன்களில் திட மின்னாற்பகுப்புகளாகப் பயன்படுத்த முன்மொழியப்பட்ட பொருட்களில் மட்பாண்டங்கள் (எ. கா., ஆக்சைடுகள், சல்பைடுகள், பாஸ்பேட்டுகள்) மற்றும் திட பாலிமர்கள் அடங்கும். திட-நிலை மின்கலன்கள் இதயமுடுக்கி, ஆர். எஃப். ஐ. டி மற்றும் அணியக்கூடிய சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. திட-நிலை மின்கலன்கள் அதிக ஆற்றல் அடர்த்தியுடன் பாதுகாப்பானவை, ஆனால் மிக அதிக செலவில். ஆற்றல் மற்றும் மின் அடர்த்தி, ஆயுள், பொருள் செலவுகள், உணர்திறன் மற்றும் ஸ்திரத்தன்மை ஆகியவை பரவலான தத்தெடுப்புக்கான சவால்களில் அடங்கும். 1831 மற்றும் 1834 க்கு இடையில், மைக்கேல் ஃபாரடே திட மின்னாற்பகுப்புகள் சில்வர் சல்பைடு மற்றும் ஈய (II) புளோரைடு ஆகியவற்றைக் கண்டுபிடித்தார், இது திட-நிலை அயனிகளுக்கு அடித்தளம் அமைத்தது. 1950 களின் பிற்பகுதியில், பல வெள்ளி-கடத்தும் மின் வேதியியல் அமைப்புகள் திடமான எலக்ட்ரோலைட்டுகளைப் பயன்படுத்தின, ஆனால் அத்தகைய அமைப்புகள் குறைந்த ஆற்றல் அடர்த்தி மற்றும் செல் மின்னழுத்தங்கள் மற்றும் அதிக உள் எதிர்ப்பு உள்ளிட்ட விரும்பத்தகாத குணங்களைக் கொண்டிருந்தன. 1967 ஆம் ஆண்டில், ஒரு பரந்த வகை அயனிகளுக்கான (Li +, Na +, K +, Ag +, மற்றும் Rb +) வேகமான அயனி கடத்தல் β-அலுமினா கண்டுபிடிப்பு, அதிகரித்த ஆற்றல் அடர்த்தியுடன் புதிய திட-நிலை மின் வேதியியல் சாதனங்களின் வளர்ச்சிக்கு உற்சாகத்தைத் தொடங்கியது. மிக உடனடியாக, உருகிய சோடியம்/β-அலுமினா/சல்பர் செல்கள் அமெரிக்காவில் ஃபோர்டு மோட்டார் நிறுவனத்திலும், ஜப்பானில் என். ஜி. கே. யிலும் உருவாக்கப்பட்டன. திட-நிலை மின்னாற்பகுப்புகளுக்கான இந்த உற்சாகம் இரண்டு கரிமங்களிலும் புதிய அமைப்புகளின் கண்டுபிடிப்பில் வெளிப்பட்டது, அதாவது. பாலி (எத்திலீன்) ஆக்சைடு (PEO) மற்றும் நாசிகான் போன்ற கனிமங்கள். இருப்பினும், இந்த அமைப்புகளில் பல பொதுவாக உயர்ந்த வெப்பநிலையில் செயல்பட வேண்டும், மற்றும்/அல்லது உற்பத்தி செய்ய விலை உயர்ந்தவை, இது வரையறுக்கப்பட்ட வணிக பயன்பாட்டை மட்டுமே செயல்படுத்துகிறது. ஓக் ரிட்ஜ் தேசிய ஆய்வகத்தால் உருவாக்கப்பட்ட திட-நிலை எலக்ட்ரோலைட்டின் ஒரு புதிய வகை, லித்தியம்-பாஸ்பரஸ் ஆக்சினைட்ரைடு (லிபோன்), 1990 களில் உருவானது. மெல்லிய-படல லித்தியம்-அயன் மின்கலன்களை தயாரிக்க லிபோன் வெற்றிகரமாக பயன்படுத்தப்பட்டாலும், மெல்லிய-படல எலக்ட்ரோலைட்டின் படிவு தொடர்பான செலவு மற்றும் மெல்லிய-படல வடிவத்தைப் பயன்படுத்தி அணுகக்கூடிய சிறிய திறன்கள் காரணமாக இத்தகைய பயன்பாடுகள் மட்டுப்படுத்தப்பட்டன. 2011 ஆம் ஆண்டில், காமயா மற்றும் பலரின் மைல்கல் படைப்பு. அறை வெப்பநிலையில் திரவ எலக்ட்ரோலைட் சகாக்களை விட அதிகமான மொத்த அயனி கடத்துத்திறனை அடையும் திறன் கொண்ட முதல் திட-எலக்ட்ரோலைட், Li10GeP2S12 (எல். ஜி. பி. எஸ்) ஐ நிரூபித்தது. இதன் மூலம், மொத்த திட-அயன் கடத்திகள் இறுதியாக தொழில்நுட்ப ரீதியாக லி-அயன் கடத்திகளுடன் போட்டியிட முடியும், இது திட-நிலை ஆராய்ச்சியின் நவீன சகாப்தத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. 2010 முதல் வணிக ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாடு தொழில்நுட்பம் புதிய மில்லினியத்திற்குள் முன்னேறியதால், வாகன மற்றும் போக்குவரத்துத் தொழில்களில் உள்ள ஆராய்ச்சியாளர்கள் மற்றும் நிறுவனங்கள் திட-நிலை பேட்டரி தொழில்நுட்பங்களில் புத்துயிர் பெற்ற ஆர்வத்தை அனுபவித்தன. 2011 ஆம் ஆண்டில், பொல்லோர் தங்கள் ப்ளூகார் மாடல் கார்களின் ஒரு கடற்படையை அறிமுகப்படுத்தியது, முதலில் கார் பகிர்வு சேவை ஆட்டோலிப் உடன் ஒத்துழைத்து, பின்னர் சில்லறை வாடிக்கையாளர்களுக்கு வெளியிடப்பட்டது. இந்த கார் பயன்பாட்டில் நிறுவனத்தின் மின்சாரத்தால் இயங்கும் செல்களின் பன்முகத்தன்மையை வெளிப்படுத்துவதாக இருந்தது, மேலும் 30 கிலோவாட் மணி நேர லித்தியம் மெட்டல் பாலிமர் (எல். எம். பி) பேட்டரியை பாலிமெரிக் எலக்ட்ரோலைட்டுடன் கொண்டிருந்தது, இது லித்தியம் உப்பை இணை பாலிமரில் (பாலியாக்ஸிஎதிலீன்) கரைப்பதன் மூலம் உருவாக்கப்பட்டது. 2012 ஆம் ஆண்டில், டொயோட்டா விரைவில் இதைப் பின்பற்றி, மின்சார வாகன சந்தையில் போட்டித்தன்மையுடன் இருக்க வாகனத் துறையில் பயன்பாடுகளுக்கான திட-நிலை பேட்டரிகள் குறித்து சோதனை ஆராய்ச்சியை நடத்தத் தொடங்கியது. அதே நேரத்தில், ஃபோக்ஸ்வேகன் தொழில்நுட்பத்தில் நிபுணத்துவம் பெற்ற சிறிய தொழில்நுட்ப நிறுவனங்களுடன் கூட்டு சேரத் தொடங்கியது. தொடர்ச்சியான தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்கள் ஏற்பட்டன. 2013 ஆம் ஆண்டில், கொலராடோ போல்டர் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் இரும்பு-கந்தக வேதியியலை அடிப்படையாகக் கொண்ட திடமான கலப்பு கேத்தோடு கொண்ட திட-நிலை லித்தியம் பேட்டரியின் வளர்ச்சியை அறிவித்தனர், இது ஏற்கனவே இருக்கும் எஸ். எஸ். பி. களுடன் ஒப்பிடும்போது அதிக ஆற்றல் திறனை உறுதியளித்தது. 2017 ஆம் ஆண்டில், லி-அயன் பேட்டரிகளின் இணை கண்டுபிடிப்பாளரான ஜான் குடெனஃப், ஒரு திட-நிலை கண்ணாடி பேட்டரியை வெளியிட்டார், ஒரு கண்ணாடி எலக்ட்ரோலைட் மற்றும் லித்தியம், சோடியம் அல்லது பொட்டாசியம் கொண்ட ஒரு கார-உலோக அனோட் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தினார். அந்த ஆண்டின் பிற்பகுதியில், டொயோட்டா பானாசோனிக்குடன் தனது பல தசாப்த கால கூட்டாண்மையை ஆழப்படுத்துவதாக அறிவித்தது, இதில் திட-நிலை பேட்டரிகள் மீதான ஒத்துழைப்பு உட்பட. அதன் ஆரம்பகால தீவிர ஆராய்ச்சி மற்றும் பிற தொழில்துறை தலைவர்களுடன் ஒருங்கிணைந்த ஒத்துழைப்பு காரணமாக, டொயோட்டா மிகவும் எஸ். எஸ். பி தொடர்பான காப்புரிமைகளை வைத்திருக்கிறது. இருப்பினும், திட-நிலை பேட்டரி தொழில்நுட்பங்களை சுயாதீனமாக உருவாக்கும் பிற கார் உற்பத்தியாளர்கள் விரைவில் வளர்ந்து வரும் பட்டியலில் இணைந்தனர், இதில் பிஎம்டபிள்யூ, ஹோண்டா, ஹூண்டாய் மோட்டார் கம்பெனி மற்றும் நிசான் ஆகியவை அடங்கும். வழக்கமான புதைபடிவ-எரிபொருள் முன்னுதாரணத்தின் வழக்கற்றுப் போவதைக் கருத்தில் கொண்டு, ஸ்பார்க் பிளக் தயாரிப்பாளர் என். ஜி. கே போன்ற பிற வாகன தொடர்பான நிறுவனங்கள், பீங்கான் அடிப்படையிலான திட-நிலை பேட்டரிகளுக்கான வளர்ந்து வரும் தேவையைப் பூர்த்தி செய்வதற்காக தங்கள் வணிக நிபுணத்துவம் மற்றும் மாதிரிகளை மறுசீரமைத்துள்ளன. பெரிய முன்னேற்றங்கள் 2018 இல் தொடர்ந்து வெளிப்பட்டன, கொலராடோ போல்டர் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சிக் குழுவிலிருந்து உருவாக்கப்பட்ட சாலிட் பவர், சாம்சங் மற்றும் ஹூண்டாய் நிறுவனங்களிடமிருந்து 20 மில்லியன் டாலர் நிதியுதவியைப் பெற்றது, அதன் அனைத்து திட-நிலை, ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடிய லித்தியம்-உலோக பேட்டரி முன்மாதிரியின் நகல்களை உற்பத்தி செய்யக்கூடிய ஒரு சிறிய உற்பத்தி வரிசையை நிறுவ, ஆண்டுக்கு 10 மெகாவாட் மணிநேர திறன் கொண்டது. குவாண்டம்ஸ்கேப், ஒரு கல்லூரி ஆராய்ச்சிக் குழுவிலிருந்து (இந்த விஷயத்தில், ஸ்டான்போர்ட் பல்கலைக்கழகம்) உருவான மற்றொரு திட-நிலை பேட்டரி தொடக்கமானது அதே ஆண்டு கவனத்தை ஈர்த்தது, வோக்ஸ்வாகன் அணியின் ஆராய்ச்சியில் 100 மில்லியன் டாலர் முதலீட்டை அறிவித்தபோது, முதலீட்டாளர் பில் கேட்ஸுடன் சேர்ந்து மிகப்பெரிய பங்குதாரராக மாறியது. திட-நிலை மின்கலன்களின் வெகுஜன உற்பத்திக்கான ஒரு கூட்டு உற்பத்தி திட்டத்தை நிறுவுவதற்கான குறிக்கோளுடன், ஃபோக்ஸ்வேகன் குவாண்டம்ஸ்கேப்பை ஜூன் 2020 இல் கூடுதலாக $200 மில்லியனுடன் வழங்கியது, மேலும் குவாண்டம்ஸ்கேப் ஐபிஓ நவம்பர் 29,2020 அன்று NYSE இல் கென்சிங்டன் மூலதன கையகப்படுத்துதலுடன் இணைப்பின் ஒரு பகுதியாக, திட்டத்திற்கான கூடுதல் பங்கு மூலதனத்தை திரட்டுவதற்காக. குவாண்டம்ஸ்கேப் "2024 ஆம் ஆண்டின் இரண்டாம் பாதியில் வெகுஜன உற்பத்தியைத் தொடங்க திட்டமிட்டுள்ளது". "சிறப்பு உபகரணங்கள் மற்றும் உயர்நிலை டிஜிட்டல் தயாரிப்புகளுக்கு" எஸ். எஸ். பி. க்களை வழங்குவதற்கான ஆரம்ப நோக்கத்துடன், கிங் தாவோ 2018 ஆம் ஆண்டிலும் திட-நிலை பேட்டரிகளின் முதல் சீன உற்பத்தி வரிசையைத் தொடங்கினார்; இருப்பினும், நிறுவனம் பல கார் உற்பத்தியாளர்களுடன் பேசியுள்ளது. ஜூலை 2021 இல், முராட்டா உற்பத்தி நிறுவனம் வரும் மாதங்களில் அனைத்து திட-நிலை பேட்டரிகளின் வெகுஜன உற்பத்தியைத் தொடங்கும் என்று அறிவித்தது, அவற்றை இயர்போன்கள் மற்றும் பிற அணியக்கூடிய பொருட்களின் உற்பத்தியாளர்களுக்கு வழங்குவதை நோக்கமாகக் கொண்டது. பேட்டரி திறன் 25 எம்ஏஎச் வரை 3.8V இல் உள்ளது, இது காதுகுழாய்கள் போன்ற சிறிய மொபைல் சாதனங்களுக்கு ஏற்றது, ஆனால் மின்சார வாகனங்களுக்கு அல்ல. மின்சார வாகனங்களில் பயன்படுத்தப்படும் லித்தியம்-அயன் செல்கள் பொதுவாக இதே போன்ற மின்னழுத்தத்தில் 2,000 முதல் 5,000 எம்ஏஎச் வரை வழங்குகின்றனஃ ஒரு ஈ. வி. க்கு சமமான சக்தியை வழங்க முராட்டா செல்களை விட குறைந்தது 100 மடங்கு தேவைப்படுகிறது. ஃபோர்டு மோட்டார் கம்பெனி மற்றும் பிஎம்டபிள்யூ ஆகியவை தொடக்க சாலிட் பவர் நிறுவனத்திற்கு $130 மில்லியனுடன் நிதியளித்தன, மேலும் 2022 ஆம் ஆண்டு நிலவரப்படி நிறுவனம் மொத்தம் $540 மில்லியனை திரட்டியுள்ளது. செப்டம்பர் 2021 இல், டொயோட்டா சில எதிர்கால கார் மாடல்களில் திட-நிலை பேட்டரியைப் பயன்படுத்துவதற்கான திட்டத்தை அறிவித்தது, 2025 ஆம் ஆண்டில் ஹைப்ரிட் மாடல்களில் தொடங்கி, செலவு மற்றும் குறைந்த மின் தேவைகள் காரணமாக. 2022 ஆம் ஆண்டின் தொடக்கத்தில், சுவிஸ் க்ளீன் பேட்டரி (எஸ். சி. பி) 2024 ஆம் ஆண்டுக்குள் ஃப்ரான்ஃபெல்டில் நிலையான திட-நிலை பேட்டரிகளுக்கான உலகின் முதல் தொழிற்சாலையைத் திறக்கும் திட்டத்தை அறிவித்தது, இதன் ஆரம்ப ஆண்டு உற்பத்தி 1.2 GWh ஆகும், இது 7.6 GWh ஆக அளவிட திட்டமிடப்பட்டுள்ளது. ஜனவரி 2022 இல், ப்ரோலோகியம் டைம்லர் குழுமத்தின் துணை நிறுவனமான மெர்சிடிஸ்-பென்ஸுடன் தொழில்நுட்ப ஒத்துழைப்பு ஒப்பந்தத்தில் கையெழுத்திட்டது. மெர்சிடிஸ் பென்ஸ் முதலீடு செய்த பணம் திட-நிலை பேட்டரி மேம்பாடு மற்றும் உற்பத்தி தயாரிப்புகளுக்கு பயன்படுத்தப்படும். ஜூலை 2022 இல், ஸ்வோல்ட் 350-400 டபிள்யூஎச்/கிலோ ஆற்றல் அடர்த்தி கொண்ட 20 ஏஎச் மின்சார பேட்டரியை உற்பத்தி செய்வதாக அறிவித்தது. அக்டோபர் 2023 இல், டொயோட்டா 2028 முதல் தங்கள் மின்சார வாகனங்களுக்கான திட-நிலை பேட்டரிகளை உற்பத்தி செய்ய ஐடெமிட்சு கோசனுடன் ஒரு கூட்டணியை அறிவித்தது. ஜூன் 2023 இல், மேக்ஸெல் கார்ப்பரேஷன் பெரிய திறன் கொண்ட அனைத்து திட-நிலை பேட்டரிகளின் வெகுஜன உற்பத்தியைத் தொடங்கியுள்ளது. வெகுஜன உற்பத்தி செய்யப்பட்ட இந்த பேட்டரி மிக நீண்ட ஆயுள் மற்றும் வெப்ப எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது. மேலும், 200 எம்எம்ஏஎச் உருளை திட நிலை மின்கலன்களின் வெகுஜன உற்பத்தி ஜனவரி 2024 இல் தொடங்கும். அளவு (விட்டம் 23 மிமீ/உயரம் 27 மிமீ) பொருட்கள் திட-நிலை எலக்ட்ரோலைட்டுகள் (எஸ். எஸ். இ. க்கள்) கேண்டிடேட் பொருட்களில் லித்தியம் ஆர்த்தோசிலிகேட், கண்ணாடி, சல்பைடுகள் மற்றும் ஆர். பி. ஏ. ஜி. 4ஐ5 போன்ற மட்பாண்டங்கள் அடங்கும். பிரதான நீரோட்ட ஆக்சைடு திட மின்னாற்பகுப்புகளில் Li1.5Al0.5Ge1.5 (பிஓ4) 3 (எல்ஏஜிபி), Li1.4Al0.4Ti1.6 (பிஓ4) 3 (எல்ஏடிபி), பெரோவ்ஸ்கைட் வகை லி3xLa2/3-xTiO3 (எல்எல்டிஓ), மற்றும் கார்னெட் வகை லி உலோகத்துடன் Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12 (எல்எல்சிஓ) ஆகியவை அடங்கும். நான்கு எஸ். எஸ். இ. களின் வெப்ப நிலைத்தன்மை மற்றும் லீ ஆகியவை எல். ஏ. ஜி. பி <எல். ஏ. டி. பி <எல். எல். டி. ஓ <எல். எல். இசட். ஓ வரிசையில் இருந்தன. குளோரைடு மேற்பரப்பு மின்கடத்திகள் மற்றொரு நம்பிக்கைக்குரிய திட மின்னாற்பகுப்பாக முன்மொழியப்பட்டுள்ளன. அவை அயனி கடத்தும் மற்றும் சிதைக்கக்கூடிய சல்பைடுகள், ஆனால் அதே நேரத்தில் சல்பைடுகளின் மோசமான ஆக்சிஜனேற்ற நிலைத்தன்மையால் பாதிக்கப்படுவதில்லை. இது தவிர, அவற்றின் விலை ஆக்சைடு மற்றும் சல்பைடு எஸ். எஸ். இ. க்களை விட குறைவாக கருதப்படுகிறது. தற்போதைய குளோரைடு திட மின்னாற்பகுப்பு அமைப்புகளை இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்ஃ Li3MCl6 மற்றும் Li2M2/3Cl4. எம் கூறுகளில் ஒய், டிபி-லு, எஸ்சி மற்றும் இன் ஆகியவை அடங்கும். கேத்தோட்கள் லித்தியம் அடிப்படையிலானவை. மாறுபாடுகளில் LiKOO2, LiNi1/3Ko1/3Mn1/3O2, LiMn2O4 மற்றும் LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 ஆகியவை அடங்கும். அனோட்கள் மிகவும் வேறுபடுகின்றன மற்றும் எலக்ட்ரோலைட் வகையால் பாதிக்கப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டுகளில் In, Si, GexSi1−x, SnO-B2O3, SnS-P2S5, Li2FeS2, FeS, NiP2, மற்றும் Li2SiS3 ஆகியவை அடங்கும். ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய கேத்தோடு பொருள் Li-S ஆகும், இது (ஒரு திடமான லித்தியம் அனோட்/Li2S செல்லின் ஒரு பகுதியாக) 1670 mAH g−1 என்ற கோட்பாட்டு குறிப்பிட்ட திறனைக் கொண்டுள்ளது, இது LiKOO2 இன் பயனுள்ள மதிப்பை விட பத்து மடங்கு பெரியது. கந்தகம் திரவ எலக்ட்ரோலைட் பயன்பாடுகளில் பொருத்தமற்ற கேத்தோடை உருவாக்குகிறது, ஏனெனில் இது பெரும்பாலான திரவ எலக்ட்ரோலைட்களில் கரையக்கூடியது, இது பேட்டரியின் ஆயுட்காலத்தை வியத்தகு முறையில் குறைக்கிறது. கந்தகம் திட-நிலை பயன்பாடுகளில் ஆய்வு செய்யப்படுகிறது. சமீபத்தில், ஒரு பீங்கான் ஜவுளி உருவாக்கப்பட்டது, இது ஒரு லி-எஸ் திட-நிலை பேட்டரியில் வாக்குறுதியைக் காட்டியது. இந்த ஜவுளி கந்தக ஏற்றுதலைக் கையாளும் அதே நேரத்தில் அயனி பரிமாற்றத்தை எளிதாக்கியது, இருப்பினும் இது திட்டமிடப்பட்ட ஆற்றல் அடர்த்தியை எட்டவில்லை. இதன் விளைவாக "500-மைக்ரோ மீட்டர்-தடிமனான எலக்ட்ரோலைட் ஆதரவு மற்றும் எலக்ட்ரோலைட் பகுதியின் 63 சதவீதம் பயன்பாடு" "71 Wh/கிலோ" ஆகும். திட்டமிடப்பட்ட ஆற்றல் அடர்த்தி 500 Wh/கிலோவாக இருந்தது. Li-O2 அதிக தத்துவார்த்த திறனையும் கொண்டுள்ளது. இந்த சாதனங்களின் முக்கிய சிக்கல் என்னவென்றால், அனோட் சுற்றுப்புற வளிமண்டலத்திலிருந்து சீல் செய்யப்பட வேண்டும், அதே நேரத்தில் கேத்தோடு அதனுடன் தொடர்பு கொள்ள வேண்டும். ஒரு லி/லிஃபெபோ 4 பேட்டரி மின்சார வாகனங்களுக்கான திட-நிலை பயன்பாடாக வாக்குறுதியைக் காட்டுகிறது. 2010 ஆம் ஆண்டின் ஒரு ஆய்வு, "யு. எஸ். ஏ. பி. சி-டி. ஓ. இ இலக்குகளை மிஞ்சும்" மின்சார வாகனங்களுக்கான ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடிய பேட்டரிகளுக்கு பாதுகாப்பான மாற்றாக இந்த பொருளை முன்வைத்தது. தூய்மையான சிலிக்கான் கொண்ட ஒரு கலம் μSi | |SSE | |NCM811 அனோடை டேரன் எச். எஸ். டான் மற்றும் பலர் இணைத்தனர். சி அனோட் (99.9 டபிள்யூ. டி.% தூய்மை), திட-நிலை எலக்ட்ரோலைட் (எஸ். எஸ். இ) மற்றும் லித்தியம்-நிக்கல்-கோபால்ட்-மாங்கனீசு ஆக்சைடு (என். சி. எம் 811) கேத்தோடு ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்துகிறது. இந்த வகையான திட-நிலை மின்கலன்கள் 5 mA cm−2 வரை அதிக மின்னோட்ட அடர்த்தி, பரந்த அளவிலான வேலை வெப்பநிலை (-20 °C மற்றும் 80 °C) மற்றும் 11 mAH cm−2 (2890 mAH/g) வரை ஏரியல் திறன் (அனோடுக்கு) ஆகியவற்றை நிரூபித்தன. அதே நேரத்தில், 5 mA cm−2 இன் கீழ் 500 சுழற்சிகளுக்குப் பிறகு, மின்கலன்கள் இன்னும் 80 சதவீத திறனைத் தக்கவைத்துக்கொள்கின்றன, இது இதுவரை அறிவிக்கப்பட்ட அனைத்து திட-நிலை மின்கலன்களின் சிறந்த செயல்திறன் ஆகும். குளோரைடு திட எலக்ட்ரோலைட்டுகள் கோட்பாட்டளவில் அதிக அயனி கடத்துத்திறன் மற்றும் சிறந்த வடிவமைப்பைக் கொண்டிருப்பதால் குளோரைடு திட எலக்ட்ரோலைட்டுகள் வழக்கமான ஆக்சைடு திட எலக்ட்ரோலைட்டுகளை விட உறுதியைக் காட்டுகின்றன. கூடுதலாக, குளோரைடு திடமான எலக்ட்ரோலைட்டின் விதிவிலக்காக அதிக ஆக்சிஜனேற்ற நிலைத்தன்மை மற்றும் அதிக நீர்த்தன்மை அதன் செயல்திறனை அதிகரிக்கிறது. குறிப்பாக லித்தியம் கலப்பு-உலோகக் குளோரைடு குடும்பத்தைச் சேர்ந்த திடமான மின்னாற்பகுப்புகள், Li2InxSc0.666-xCl4 சோவ் மற்றும் டால் ஆகியோரால் உருவாக்கப்பட்டது, பரந்த அளவிலான கலவையில் அதிக அயனி கடத்துத்திறனைக் (2 எம்எஸ் செமீ-1) காட்டுகிறது. பூசப்பட்ட கேத்தோடு செயலில் உள்ள பொருட்கள் மற்றும் அதன் குறைந்த மின்னணு கடத்துத்திறன் ஆகியவற்றிற்கு மாறாக குளோரைடு திட எலக்ட்ரோலைட் வெற்று கேத்தோடு செயலில் உள்ள பொருட்களுடன் இணைந்து பயன்படுத்தப்படுவதால் இது ஏற்படுகிறது. மாற்று மலிவான குளோரைடு திட எலக்ட்ரோலைட் கலவைகள் குறைந்த, ஆனால் இன்னும் ஈர்க்கக்கூடிய, அயனி கடத்துத்திறன் ஒரு Li2ZrCl6 திட எலக்ட்ரோலைட் மூலம் காணலாம். இந்த குறிப்பிட்ட குளோரைடு திட எலக்ட்ரோலைட் அதிக அறை வெப்பநிலை அயனி கடத்துத்திறனை (0.81 எம்எஸ் செமீ-1) பராமரிக்கிறது, சிதைவு மற்றும் அதிக ஈரப்பதம் சகிப்புத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது. பயன்பாடுகள் திட-நிலை மின்கலன்கள் இதயமுடுக்கி, ஆர். எஃப். ஐ. டி, அணியக்கூடிய சாதனங்கள் மற்றும் மின்சார வாகனங்களில் பயனுள்ளதாக இருக்கும். மின்சார வாகனங்கள் கலப்பின மற்றும் செருகுநிரல் மின்சார கார்கள் லி-அயன், நிக்கல்-உலோக ஹைட்ரைடு (என்ஐஎம்ஹெச்), ஈயம்-அமிலம் மற்றும் மின்சார இரட்டை அடுக்கு மின்தேக்கி (அல்லது அல்ட்ரா கேபாசிட்டர்) உள்ளிட்ட பல்வேறு பேட்டரி தொழில்நுட்பங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன, இதில் லி-அயன் சந்தையில் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது. ஹோண்டா 2022 ஆம் ஆண்டில் 2024 ஆம் ஆண்டின் தொடக்கத்தில் அனைத்து திட-நிலை பேட்டரிகளின் உற்பத்திக்கான ஒரு செயல்விளக்க வரிசையின் செயல்பாட்டைத் தொடங்க திட்டமிட்டுள்ளதாகக் கூறியது, மேலும் நிசான் நிதியாண்டு 2028 க்குள், அனைத்து திட-நிலை பேட்டரிகளுடன் ஒரு மின்சார வாகனத்தை அறிமுகப்படுத்துவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது என்று அறிவித்தது. ஜூன் 2023 இல், டொயோட்டா பேட்டரி மின்சார வாகனங்களுக்கான தங்கள் மூலோபாயத்தை புதுப்பித்தது, குறைந்தது 2027 வரை வணிக திட-நிலை பேட்டரிகளைப் பயன்படுத்தாது என்று அறிவித்தது. அணியக்கூடிய சாதனங்கள் அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி மற்றும் கடுமையான சூழல்களில் கூட அதிக செயல்திறனை பராமரிப்பதன் பண்புகள் புதிய அணியக்கூடிய சாதனங்களின் உணர்தலில் எதிர்பார்க்கப்படுகின்றன, அவை முன்னெப்போதையும் விட சிறியவை மற்றும் நம்பகமானவை. மார்ச் 2021 இல், தொழில்துறை உற்பத்தியாளர் ஹிட்டாச்சி சோசன் கார்ப்பரேஷன் ஒரு திட-நிலை பேட்டரியை அறிவித்தது, இது தொழில்துறையில் மிக உயர்ந்த திறன்களில் ஒன்றாகும் என்றும், பரந்த இயக்க வெப்பநிலை வரம்பைக் கொண்டுள்ளது என்றும், இது இடம் போன்ற கடுமையான சூழல்களுக்கு ஏற்றது என்றும் அவர்கள் கூறினர். பிப்ரவரி 2022 இல் ஒரு சோதனை பணி தொடங்கப்பட்டது, ஆகஸ்டில், ஜப்பான் ஏரோஸ்பேஸ் எக்ஸ்ப்ளோரேஷன் ஏஜென்சி (ஜாக்ஸா) திட-நிலை பேட்டரிகள் விண்வெளியில் சரியாக இயங்குவதாக அறிவித்தது, சர்வதேச விண்வெளி நிலையத்தில் (ஐஎஸ்எஸ்) ஜப்பானிய எக்ஸ்பெரிமென்ட் மாட்யூல் கிபோவில் கேமரா உபகரணங்களுக்கு சக்தி அளித்தது. ட்ரோன்கள் பாரம்பரிய லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளை விட இலகுவான எடை மற்றும் அதிக சக்திவாய்ந்தவை என்பதால், ட்ரோன்கள் திட-நிலை பேட்டரிகளால் பயனடைவது நியாயமானது. ட்ரோன் உற்பத்தியாளரும் வடிவமைப்பாளருமான வாயு ஏரோஸ்பேஸ், தங்கள் ஜி 1 நீண்ட விமான ட்ரோனில் அவற்றை இணைத்த பிறகு விமான நேரத்தை அதிகரித்ததாகக் குறிப்பிட்டார். 2023 ஆம் ஆண்டில், யோஷினோ திட நிலை கையடக்க சூரிய ஜெனரேட்டர்கள், 2.5 மடங்கு அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி, இரட்டை மதிப்பிடப்பட்ட மற்றும் திட நிலை அல்லாத லித்தியம் (என். எம். சி, எல். எஃப். பி) ஜெனரேட்டர்களின் ஏசி வெளியீட்டு வாட்டேஜ் ஆகியவற்றின் முதல் உற்பத்தியாளராக ஆனார். சவால்கள் விலை மெல்லிய படல திட-நிலை மின்கலன்கள் உற்பத்தி செயல்முறைகளை உருவாக்குவதற்கும் பயன்படுத்துவதற்கும் விலை உயர்ந்தவை, அவை அளவிட கடினமாக கருதப்படுகின்றன, விலையுயர்ந்த வெற்றிட படிவு உபகரணங்கள் தேவைப்படுகின்றன. இதன் விளைவாக, நுகர்வோர் அடிப்படையிலான பயன்பாடுகளில் மெல்லிய படல திட நிலை மின்கலன்களுக்கான செலவுகள் தடைசெய்யப்படுகின்றன. 2012 ஆம் ஆண்டில், அப்போதைய தற்போதைய தொழில்நுட்பத்தின் அடிப்படையில், ஒரு 20 ஆஹ் திட-நிலை பேட்டரி செல்லின் விலை 100,000 அமெரிக்க டாலர்கள் என்றும், ஒரு உயர்தர மின்சார காருக்கு 800 முதல் 1,000 வரை செல்கள் தேவைப்படும் என்றும் மதிப்பிடப்பட்டது. அதேபோல், ஸ்மார்ட்போன்கள் போன்ற பிற பகுதிகளில் மெல்லிய-படல திட-நிலை பேட்டரிகளை ஏற்றுக்கொள்வதை செலவு தடுத்துள்ளது. வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்த உணர்திறன் குறைந்த வெப்பநிலை செயல்பாடுகள் சவாலாக இருக்கலாம். திட நிலை மின்கலன்கள் வரலாற்று ரீதியாக மோசமான செயல்திறனைக் கொண்டிருந்தன. பீங்கான் மின்னாற்பகுப்புகளுடன் கூடிய திட நிலை மின்கலன்கள் மின்முனைகளுடன் தொடர்பைப் பராமரிக்க அதிக அழுத்தம் தேவைப்படுகிறது. பீங்கான் பிரிப்பான்கள் கொண்ட திட-நிலை மின்கலன்கள் இயந்திர அழுத்தத்தால் உடைந்து போகலாம். நவம்பர் 2022 இல், கியோட்டோ பல்கலைக்கழகம், டோட்டோரி பல்கலைக்கழகம் மற்றும் சுமிடோமோ கெமிக்கல் ஆகியவற்றைக் கொண்ட ஜப்பானிய ஆராய்ச்சிக் குழு, எலக்ட்ரோலைட்டிற்கான கோபாலிமரைஸ் செய்யப்பட்ட புதிய பொருட்களைப் பயன்படுத்தி 230Wh/கிலோ திறன் கொண்ட அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தாமல் திட-நிலை பேட்டரிகளை நிலையாக இயக்க முடிந்தது என்று அறிவித்தது. ஜூன் 2023 இல், ஒசாகா பெருநகர பல்கலைக்கழகத்தின் பட்டதாரி பொறியியல் பள்ளியின் ஜப்பானிய ஆராய்ச்சிக் குழு, அறை வெப்பநிலையில் (α-) உயர் வெப்பநிலை கட்டத்தை உறுதிப்படுத்துவதில் வெற்றி பெற்றுள்ளதாக அறிவித்தது. இது கண்ணாடியை படிகமாக்க விரைவான வெப்பம் வழியாக இருந்தது. கேத்தோடு மற்றும் திடமான எலக்ட்ரோலைட்டுக்கு இடையிலான உயர் இடைமுக எதிர்ப்பு அனைத்து திட-நிலை மின்கலன்களுக்கும் நீண்டகாலமாக ஒரு பிரச்சினையாக இருந்து வருகிறது. முகங்களுக்கிடையேயான உறுதியற்ற தன்மை எலக்ட்ரோடு-எலக்ட்ரோலைட்டின் இடைமுக உறுதியற்ற தன்மை எப்போதும் திட-நிலை மின்கலன்களில் ஒரு தீவிரமான பிரச்சினையாக இருந்து வருகிறது. மின்முனையுடன் திட-நிலை எலக்ட்ரோலைட் தொடர்புகளுக்குப் பிறகு, இடைமுகத்தில் உள்ள இரசாயன மற்றும்/அல்லது மின் வேதியியல் பக்க எதிர்வினைகள் பொதுவாக ஒரு செயலற்ற இடைமுகத்தை உருவாக்குகின்றன, இது மின்முனை-எஸ். எஸ். இ இடைமுகம் முழுவதும் லி + பரவுவதைத் தடுக்கிறது. உயர் மின்னழுத்த சுழற்சியில், சில எஸ். எஸ். இ. க்கள் ஆக்சிஜனேற்ற சீரழிவுக்கு ஆளாகக்கூடும். டென்ட்ரைட்டுகள் திட-நிலை மின்கலன்களில் உள்ள திடமான லித்தியம் (லி) உலோக அனோட்கள் அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி, பாதுகாப்பு மற்றும் வேகமான ரீசார்ஜிங் நேரங்களுக்கு லித்தியம்-அயன் மின்கலன்களில் மாற்றாக உள்ளன. இத்தகைய அனோட்கள் லி டென்ட்ரைட்டுகளின் உருவாக்கம் மற்றும் வளர்ச்சியால் பாதிக்கப்படுகின்றன, எலக்ட்ரோலைட்டை ஊடுருவிச் செல்லும் சீரான உலோக வளர்ச்சிகள் மின் குறுகிய சுற்றுகளுக்கு வழிவகுக்கின்றன. இந்த குறுக்கீடு ஆற்றல் வெளியேற்றம், அதிக வெப்பம் மற்றும் சில நேரங்களில் வெப்ப ஓட்டம் காரணமாக தீ அல்லது வெடிப்புகளுக்கு வழிவகுக்கிறது. லி டென்ட்ரைட்டுகள் கூலோம்பிக் செயல்திறனைக் குறைக்கின்றன. டென்ட்ரைட் வளர்ச்சியின் சரியான வழிமுறைகள் ஆராய்ச்சிக்கு உட்பட்டவை. திட மின்னாற்பகுப்புகளில் உலோக டென்ட்ரைட் வளர்ச்சி பற்றிய ஆய்வுகள் உயர்ந்த வெப்பநிலையில் உருகிய சோடியம்/சோடியம்-β-அலுமினா/சல்பர் செல்கள் பற்றிய ஆராய்ச்சியுடன் தொடங்கின. இந்த அமைப்புகளில், சோடியம்/திட எலக்ட்ரோலைட் இடைமுகத்தில் பூச்சு-தூண்டப்பட்ட அழுத்தம் இருப்பதால் மைக்ரோ-கிராக் நீட்டிப்பின் விளைவாக டென்ட்ரைட்டுகள் சில நேரங்களில் வளரும். இருப்பினும், திடமான எலக்ட்ரோலைட்டின் இரசாயன சீரழிவு காரணமாகவும் டென்ட்ரைட் வளர்ச்சி ஏற்படலாம். லீ உலோகத்திற்கு நிலையான லீ-அயன் திட எலக்ட்ரோலைட்களில், டென்ட்ரைட்கள் முதன்மையாக மின்முனை/திட எலக்ட்ரோலைட் இடைமுகத்தில் அழுத்தம் அதிகரிப்பதால் பரவுகின்றன, இது விரிசல் நீட்டிப்புக்கு வழிவகுக்கிறது. இதற்கிடையில், அந்தந்த உலோகத்திற்கு எதிராக வேதியியல் ரீதியாக நிலையற்றதாக இருக்கும் திடமான எலக்ட்ரோலைட்டுகளுக்கு, இடைப்பட்ட வளர்ச்சி மற்றும் இறுதியில் விரிசல் பெரும்பாலும் டென்ட்ரைட்கள் உருவாவதைத் தடுக்கிறது. திட-நிலை லி-அயன் செல்களில் டென்ட்ரைட் வளர்ச்சியை உயர்ந்த வெப்பநிலையில் செல்களை இயக்குவதன் மூலம் அல்லது கடினமான எலக்ட்ரோலைட்டுகளை உடைக்க எஞ்சிய அழுத்தங்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் தணிக்க முடியும், இதன் மூலம் டென்ட்ரைட்களை திசைதிருப்புகிறது மற்றும் டென்ட்ரைட் தூண்டப்பட்ட குறுகிய சுற்றோட்டத்தை தாமதப்படுத்துகிறது. திட-நிலை எலக்ட்ரோலைட்டுக்கும் லித்தியம் உலோக அனோடுக்கும் இடையிலான அலுமினியம் கொண்ட மின்னணு திருத்த இடைமுகங்களும் டென்ட்ரைட் வளர்ச்சியைத் தடுப்பதில் பயனுள்ளதாக இருக்கும் என்று நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. இயந்திர செயலிழப்பு திட-நிலை மின்கலன்களில் ஒரு பொதுவான செயலிழப்பு பொறிமுறை என்பது சார்ஜ் மற்றும் வெளியேற்றத்தின் போது அனோட் மற்றும் கேத்தோடில் அளவு மாற்றங்கள் மூலம் இயந்திர செயலிழப்பு ஆகும், இது புரவலன் கட்டமைப்புகளிலிருந்து லி-அயனிகளைச் சேர்ப்பதன் மூலமும் அகற்றுவதன் மூலமும் ஏற்படுகிறது. கேத்தோடு கேத்தோட்கள் பொதுவாக அயனி கடத்தலுக்கு உதவுவதற்காக எஸ். எஸ். இ துகள்களுடன் கலக்கப்பட்ட செயலில் உள்ள கேத்தோடு துகள்களைக் கொண்டிருக்கும். பேட்டரி சார்ஜ்/டிஸ்சார்ஜ் செய்யும் போது, கேத்தோடு துகள்கள் பொதுவாக ஒரு சில சதவீத வரிசையில் அளவில் மாறுகின்றன. இந்த அளவு மாற்றம் துகள்களுக்கு இடையேயான வெற்றிடங்களை உருவாக்க வழிவகுக்கிறது, இது கேத்தோடு மற்றும் எஸ். எஸ். இ துகள்களுக்கு இடையிலான தொடர்பை மோசமாக்குகிறது, இதன் விளைவாக அயனி போக்குவரத்தில் உள்ள கட்டுப்பாடு காரணமாக கணிசமான திறன் இழப்பு ஏற்படுகிறது. இந்த சிக்கலுக்கான ஒரு முன்மொழியப்பட்ட தீர்வு கேத்தோடு துகள்களில் தொகுதி மாற்றத்தின் அனிசோட்ரோபியைப் பயன்படுத்திக் கொள்வதாகும். பல கேத்தோடு பொருட்கள் குறிப்பிட்ட படிகவியல் திசைகளில் மட்டுமே தொகுதி மாற்றங்களை அனுபவிப்பதால், இரண்டாம் நிலை கேத்தோடு துகள்கள் ஒரு படிகவியல் திசையில் வளர்க்கப்பட்டால், அவை சார்ஜ்/வெளியேற்றத்துடன் பெரிதும் விரிவடையாது என்றால், துகள்களின் அளவில் ஏற்படும் மாற்றத்தைக் குறைக்கலாம். மற்றொரு முன்மொழியப்பட்ட தீர்வு, சரியான விகிதத்தில் எதிர் விரிவாக்க போக்குகளைக் கொண்ட வெவ்வேறு கேத்தோடு பொருட்களை கலப்பதாகும், அதாவது கேத்தோடு நிகர தொகுதி மாற்றம் பூஜ்ஜியமாக இருக்கும். உதாரணமாக, Li-ion மின்கலன்களுக்கான இரண்டு நன்கு அறியப்பட்ட கேத்தோடு பொருட்கள் Li-CoO2 (LCO) மற்றும் LiNi0.9Mn0.05Co0.05O2 (NMC) ஆகும். எல். சி. ஓ வெளியேற்றப்படும்போது தொகுதி விரிவாக்கத்திற்கு உட்படுத்தப்படுவதாகக் காட்டப்பட்டுள்ளது, அதே நேரத்தில் என். எம். சி வெளியேற்றப்படும்போது தொகுதி சுருக்கத்திற்கு உட்படுத்தப்படுவதாகக் காட்டப்பட்டுள்ளது. எனவே, சரியான விகிதத்தில் எல். சி. ஓ மற்றும் என். எம். சி ஆகியவற்றின் கலப்பு கேத்தோடு வெளியேற்றத்தின் கீழ் குறைந்தபட்ச தொகுதி மாற்றத்திற்கு உட்படலாம், ஏனெனில் என். எம். சி இன் சுருக்கம் எல். சி. ஓ விரிவாக்கத்தால் ஈடுசெய்யப்படுகிறது. அனோட் வெறுமனே ஒரு திட-நிலை பேட்டரி அதன் அதிக ஆற்றல் திறன் காரணமாக ஒரு தூய லித்தியம் உலோக அனோடைப் பயன்படுத்தும். இருப்பினும், லித்தியம் சார்ஜ் செய்யும் போது 1 எம்ஏஎச்/செமீ 2 பூசப்பட்ட லீக்கு சுமார் 5 மைக்ரோமீட்டரில் பெரிய அளவில் அதிகரிக்கிறது. நுண்ணிய கட்டமைப்பைக் கொண்ட மின்னாற்பகுப்புகளுக்கு, இந்த விரிவாக்கம் அழுத்தத்தை அதிகரிக்க வழிவகுக்கிறது, இது மின்னாற்பகுப்பு துளைகள் வழியாக லீ உலோகத்தின் ஊர்ந்து செல்வதற்கும் செல்லின் குறுகிய பகுதிக்கும் வழிவகுக்கும். லித்தியம் உலோகம் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த உருகுநிலை 453K மற்றும் 50 kJ/mol சுய-பரவலுக்கான குறைந்த செயல்படுத்தும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது, இது அறை வெப்பநிலையில் கணிசமாக ஊர்ந்து செல்வதற்கான அதிக விருப்பத்தைக் குறிக்கிறது. அறை வெப்பநிலையில் லித்தியம் பவர்-லா க்ரீப்பிற்கு உட்படுகிறது என்று நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது, அங்கு வெப்பநிலை உருகும் புள்ளியுடன் ஒப்பிடும்போது அதிகமாக இருக்கும், இதனால் உலோகத்தில் உள்ள இடப்பெயர்வுகள் தடைகளைத் தவிர்ப்பதற்காக அவற்றின் கிளைடு தளத்திலிருந்து ஏறலாம். பவர்-லா க்ரீப்பின் கீழ் க்ரீப் ஸ்ட்ரெஸ் பின்வருமாறு வழங்கப்படுகிறதுஃ வாயு மாறிலி எங்கே, வெப்பநிலை, யூனியாக்சியல் ஸ்ட்ரெய்ன் விகிதம், க்ரீப் ஸ்ட்ரெஸ் மற்றும் லித்தியம் உலோகத்திற்கு,,. லித்தியம் உலோகம் ஒரு அனோடாகப் பயன்படுத்தப்படுவதற்கு, செல் அழுத்தத்தை அதன் மகசூல் அழுத்தமான 0.8 எம். பி. ஏ வரிசையில் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த மதிப்புகளுக்குக் குறைக்க மிகுந்த கவனம் செலுத்தப்பட வேண்டும். லித்தியம் உலோக அனோடுக்கான இயல்பான இயக்க செல் அழுத்தம் 1 முதல் 7 எம். பி. ஏ வரை இருக்கும். லித்தியம் உலோகத்தின் மீதான அழுத்தத்தைக் குறைப்பதற்கான சில சாத்தியமான உத்திகள், தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஸ்ப்ரிங் மாறிலி அல்லது முழு உயிரணுவின் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட அழுத்தத்தின் நீரூற்றுகளைக் கொண்ட செல்களைப் பயன்படுத்துவதாகும். மற்றொரு உத்தி சில ஆற்றல் திறனை தியாகம் செய்து, ஒரு லித்தியம் உலோக அலாய் அனோடைப் பயன்படுத்தலாம், இது பொதுவாக தூய லித்தியம் உலோகத்தை விட அதிக உருகுதல் வெப்பநிலையைக் கொண்டுள்ளது, இதன் விளைவாக ஊர்ந்து செல்வதற்கான குறைந்த விருப்பம் ஏற்படுகிறது. இந்த உலோகக்கலவைகள் பெரும்பாலும் லித்தியம் உலோகத்தை விட அதிக அளவில் விரிவடையும் போது, அவை மேம்பட்ட இயந்திர பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன, அவை 50 எம். பி. ஏ அழுத்தத்தில் செயல்பட அனுமதிக்கின்றன. இந்த உயர் செல் அழுத்தம் கேத்தோடில் வெற்றிட உருவாக்கத்தைத் தணிப்பதன் கூடுதல் நன்மையையும் கொண்டுள்ளது. நன்மைகள் சாலிட்-ஸ்டேட் பேட்டரி தொழில்நுட்பம் அதிக ஆற்றல் அடர்த்திகளை (2.5x) வழங்கும் என்று நம்பப்படுகிறது. கரிம எலக்ட்ரோலைட்டுகள் போன்ற வணிக மின்கலன்களில் காணப்படும் ஆபத்தான அல்லது நச்சு பொருட்களின் பயன்பாட்டை அவை தவிர்க்கலாம். பெரும்பாலான திரவ எலக்ட்ரோலைட்டுகள் எரியக்கூடியவை மற்றும் திட எலக்ட்ரோலைட்டுகள் எரியாதவை என்பதால், திட-நிலை பேட்டரிகள் தீப்பிடிக்கும் அபாயத்தைக் கொண்டிருப்பதாக நம்பப்படுகிறது. குறைவான பாதுகாப்பு அமைப்புகள் தேவைப்படுகின்றன, இது தொகுதி அல்லது செல் பேக் மட்டத்தில் ஆற்றல் அடர்த்தியை மேலும் அதிகரிக்கிறது. வெப்ப ஓட்டத்தின் கீழ் திரவ எலக்ட்ரோலைட் கொண்ட வழக்கமான பேட்டரிகளின் உள்ளே வெப்ப உற்பத்தி மட்டுமே ~20-30% என்று சமீபத்திய ஆய்வுகள் காட்டுகின்றன. சாலிட்-ஸ்டேட் பேட்டரி தொழில்நுட்பம் வேகமாக சார்ஜ் செய்ய அனுமதிக்கும் என்று நம்பப்படுகிறது. அதிக மின்னழுத்தம் மற்றும் நீண்ட சுழற்சி ஆயுளும் சாத்தியமாகும். மெல்லிய-படல திட-நிலை மின்கலன்களின் பின்னணி ஆரம்பகால மெல்லிய-படல திட-நிலை மின்கலன்கள் 1986 ஆம் ஆண்டில் கெயிச்சி கானேஹோரி என்பவரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டன, இது லி எலக்ட்ரோலைட்டை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இருப்பினும், அந்த நேரத்தில், பெரிய மின்னணு சாதனங்களுக்கு சக்தி அளிக்க தொழில்நுட்பம் போதுமானதாக இல்லை, எனவே அது முழுமையாக உருவாக்கப்படவில்லை. சமீப ஆண்டுகளில், இந்தத் துறையில் நிறைய ஆராய்ச்சிகள் நடந்துள்ளன. 2018 ஆம் ஆண்டில் மெல்லிய-படலம் லி-கார்னெட் திட-நிலை மின்கலன்களுக்கான படிக நிலைகளைத் தவிர "பாலிமார்பிசம்" உள்ளது என்பதை கார்பாயோ நிரூபித்தார், 2021 ஆம் ஆண்டில் விரும்பிய அளவு வரம்பான 1-20 மைக்ரோமீட்டருடன் ஏராளமான பீங்கான் படலங்களை உற்பத்தி செய்ய முடியும் என்பதை மோரன் நிரூபித்தார். கட்டமைப்பு அனோட் பொருட்கள்ஃ லி அதன் சேமிப்பு பண்புகள் காரணமாக விரும்பப்படுகிறது, அல், சி மற்றும் எஸ். என் ஆகியவற்றின் உலோகக்கலவைகளும் அனோட்களாக பொருத்தமானவை. கேத்தோடு பொருட்கள்ஃ குறைந்த எடை, நல்ல சுழற்சி திறன் மற்றும் அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி தேவைப்படுகிறது. பொதுவாக LiKOO2, LiFePO4, TiS2, V2O5 மற்றும் LiMnO2 ஆகியவை இதில் அடங்கும். தயாரிப்பு நுட்பங்கள் சில முறைகள் கீழே பட்டியலிடப்பட்டுள்ளன. இயற்பியல் முறைகள்ஃ மேக்னட்ரான் ஸ்பட்டரிங் (எம். எஸ்) என்பது மெல்லிய படலம் உற்பத்திக்கு மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் செயல்முறைகளில் ஒன்றாகும், இது இயற்பியல் நீராவி படிதலை அடிப்படையாகக் கொண்டது. அயன்-பீம் படிவு (ஐ. பி. டி) முதல் முறையைப் போன்றது, இருப்பினும், சார்பு பயன்படுத்தப்படுவதில்லை மற்றும் இந்த செயல்பாட்டில் இலக்கும் அடி மூலக்கூறுக்கும் இடையில் பிளாஸ்மா ஏற்படாது. துடிப்பு லேசர் படிவு (பிஎல்டி), இந்த முறையில் பயன்படுத்தப்படும் லேசர் சுமார் 108 டபிள்யூ செமீ-2 வரை அதிக சக்தி துடிப்புகளைக் கொண்டுள்ளது. வெற்றிட ஆவியாதல் (VE) என்பது ஆல்பா-சி மெல்லிய படலங்களைத் தயாரிப்பதற்கான ஒரு முறையாகும். இந்த செயல்பாட்டின் போது, சி ஆவியாகி ஒரு உலோக அடி மூலக்கூறில் படிகிறது. இரசாயன முறைகள்ஃ மின்னாற்பகுப்பு (ED) என்பது சி பிலிம்களை உற்பத்தி செய்வதற்கானது, இது வசதியான மற்றும் பொருளாதார ரீதியாக சாத்தியமான நுட்பமாகும். இரசாயன நீராவி படிவு (சி. வி. டி) என்பது உயர் தரம் மற்றும் தூய்மையுடன் மெல்லிய படலங்களை உருவாக்க அனுமதிக்கும் ஒரு படிவு நுட்பமாகும். பளபளப்பான வெளியேற்ற பிளாஸ்மா படிவு (ஜிடிபிடி) என்பது ஒரு கலப்பு இயற்பியல் வேதியியல் செயல்முறையாகும். இந்த செயல்பாட்டில், படலங்களில் உள்ள கூடுதல் ஹைட்ரஜன் உள்ளடக்கத்தை குறைக்க தொகுப்பு வெப்பநிலை அதிகரிக்கப்பட்டுள்ளது. மெல்லிய படலம் அமைப்பான லித்தியம்-ஆக்ஸிஜன் மற்றும் நைட்ரஜன் அடிப்படையிலான பாலிமர் மெல்லிய படலம் மின்னாற்பகுப்புகளின் வளர்ச்சி திட நிலை மின்கலன்களில் முழுமையாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஏஜி-டோப் செய்யப்பட்ட ஜெர்மானியம் சால்கோஜெனைடு மெல்லிய-படல திட-நிலை மின்னாற்பகுப்பு அமைப்பு போன்ற லி அல்லாத அடிப்படையிலான மெல்லிய-படல திட-நிலை மின்கலன்கள் ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளன. பேரியம்-டோப் செய்யப்பட்ட மெல்லிய-படல அமைப்பும் ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளது, இதன் தடிமன் குறைந்தபட்சம் 2 மைக்ரோமீட்டராக இருக்கலாம். கூடுதலாக, மெல்லிய படலத்தில் Ni ஒரு அங்கமாகவும் இருக்கலாம். மெல்லிய-படல திட-நிலை மின்கலன்களுக்கான எலக்ட்ரோலைட்டுகளை உருவாக்குவதற்கான பிற முறைகளும் உள்ளன, அவை 1.electrostatic-spray படிவு நுட்பம், 2. டிஎஸ்எம்-சோல்ஃபில் செயல்முறை மற்றும் 3. லித்தியம் அடிப்படையிலான மெல்லிய படல திட நிலை மின்கலன்களின் செயல்திறனை மேம்படுத்த மூஓ3 நானோபெல்ட்களைப் பயன்படுத்துதல். நன்மைகள் மற்ற மின்கலன்களுடன் ஒப்பிடுகையில், மெல்லிய படல மின்கலன்கள் அதிக ஈர்ப்பு மற்றும் அளவீட்டு ஆற்றல் அடர்த்திகளைக் கொண்டுள்ளன. சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றலின் மின்கலனின் செயல்திறனை அளவிடுவதற்கு இவை முக்கியமான குறிகாட்டிகளாகும். அதிக ஆற்றல் அடர்த்தியுடன் கூடுதலாக, மெல்லிய படலம் திட நிலை மின்கலன்கள் நீண்ட ஆயுள், சிறந்த நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் குறைந்த எடையைக் கொண்டுள்ளன. இந்த பண்புகள் மெல்லிய படல திட நிலை மின்கலன்களை மின்சார வாகனங்கள், இராணுவ வசதிகள் மற்றும் மருத்துவ சாதனங்கள் போன்ற பல்வேறு துறைகளில் பயன்படுத்த ஏற்றதாக ஆக்குகின்றன. சவால்கள் அதன் செயல்திறன் மற்றும் செயல்திறன் அதன் வடிவவியலின் தன்மையால் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன. மெல்லிய படல பேட்டரியிலிருந்து பெறப்படும் மின்னோட்டம் பெரும்பாலும் எலக்ட்ரோலைட்/கேத்தோடு மற்றும் எலக்ட்ரோலைட்/அனோட் இடைமுகங்களின் வடிவியல் மற்றும் இடைமுக தொடர்புகளைப் பொறுத்தது எலக்ட்ரோலைட்டின் குறைந்த தடிமன் மற்றும் எலக்ட்ரோடு மற்றும் எலக்ட்ரோலைட் இடைமுகத்தில் உள்ள இடைமுக எதிர்ப்பு மெல்லிய படல அமைப்புகளின் வெளியீடு மற்றும் ஒருங்கிணைப்பை பாதிக்கிறது. சார்ஜிங்-டிஸ்சார்ஜ் செயல்முறையின் போது, அளவீட்டின் கணிசமான மாற்றம் பொருளின் இழப்பை ஏற்படுத்துகிறது. திட-நிலை எலக்ட்ரோலைட் டைவலன்ட் ஃபாஸ்ட் அயன் கண்டக்டர் அயனிக் கடத்துத்திறன் அயனிக் படிக ஜான் பி. குட்எனஃப் பேட்டரி வகைகளின் பட்டியல் லித்தியம்-காற்று பேட்டரி லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் பேட்டரி பிரிப்பான் (மின்சாரம்) சூப்பர் கெப்பாசிட்டர் மெல்லிய-படலம் லித்தியம்-அயன் பேட்டரி குறிப்புகள் மேலும் வாசிப்பு வெளிப்புற இணைப்புகள் 2000 களின் அறிமுகங்கள்