Silicon–air battery
சிலிக்கான்-ஏர் பேட்டரிகள் டெக்னியன்-இஸ்ரேல் இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் டெக்னாலஜியில் கிராண்ட் டெக்னியன் எனர்ஜி புரோகிராமில் பேராசிரியர் ஐன்-எலி தலைமையிலான குழுவால் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட ஒரு புதிய பேட்டரி தொழில்நுட்பமாகும். சிலிக்கான்-ஏர் பேட்டரி தொழில்நுட்பம் ஆக்ஸிஜன் மற்றும் சிலிக்கான் மின்முனைகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இத்தகைய மின்கலன்கள் மிகவும் வறண்ட நிலைமைகள் மற்றும் அதிக ஈரப்பதம் ஆகிய இரண்டிற்கும் அதிக சகிப்புத்தன்மையுடன் இலகுரகமாக இருக்கலாம். மற்ற அனோட்-ஏர் பேட்டரிகளைப் போலவே, குறிப்பாக உலோக-ஏர் பேட்டரிகளில், சிலிக்கான்-ஏர் பேட்டரிகள் அவற்றின் கேத்தோட்களுக்கு வளிமண்டல ஆக்ஸிஜனை நம்பியுள்ளன; அதன்படி அவை அவற்றின் கட்டமைப்புகளில் எந்த கேத்தோடு பொருட்களையும் சேர்க்கவில்லை, மேலும் இது செலவு மற்றும் எடையில் பொருளாதாரத்தை அனுமதிக்கிறது. அறை வெப்பநிலை அயனி திரவ எலக்ட்ரோலைட்டுகளைப் பயன்படுத்தும் சோதனை செல்கள் சிலிக்கானின் சதுர சென்டிமீட்டருக்கு 0.3 மில்லியம்பியர்களின் தற்போதைய அடர்த்தியில் 1 முதல் 1.2 வோல்ட் வரை உற்பத்தி செய்துள்ளன. வரலாறு பொதுமக்களுக்கு கிடைக்கக்கூடிய ஒரே ஆராய்ச்சி அறிக்கை அதன் படைப்பாளரான யெய்ர்-ஐன்-எலி என்பவரால் செய்யப்பட்டது. எலி டெக்னியன்-இஸ்ரேல் இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் டெக்னாலஜியில் டேவிட் ஸ்டாரோஸ்வெட்ஸ்கி, டெக்னியன் பட்டதாரி மாணவர் கில் கோஹன், பென்சில்வேனியா மாநில பல்கலைக்கழகத்தின் டிக்பி மெக்டொனால்ட் மற்றும் கியோட்டோ பல்கலைக்கழகத்தின் ரிகா ஹக்கிவாரா ஆகியோருடன் ஆராய்ச்சியைத் தொடங்கினார். சிலிக்கானை ஒரு எரிபொருள் கலமாகப் பயன்படுத்துவதற்கான ஏலியின் காரணம், அதன் உயர் குறிப்பிட்ட ஆற்றல், ஒரு வளமாக அதன் பெரிய கிடைக்கும் தன்மை (சிலிக்கான் பிரபஞ்சத்தில் எட்டாவது மிகுதியாக உள்ளது, பூமியின் மேலோட்டத்தில் இரண்டாவது மிகுதியாக உள்ளது), அதிக ஈரப்பதம் கொண்ட இடங்களை சகிப்புத்தன்மை, மற்றும் நச்சுத்தன்மையற்ற பண்புகள். தங்கள் சோதனைகளில், வெவ்வேறு திரவ ஆக்ஸிஜன் கரைசல்களைப் பயன்படுத்தி வெவ்வேறு சாத்தியமான ஆற்றல்கள் மற்றும் மின்னழுத்தங்களை அவர்கள் சோதித்தனர். பேட்டரி குறித்த சோதனை முடிவுகள் மற்றும் கோட்பாடுகள் 2009 ஆம் ஆண்டில் எலக்ட்ரோ கெமிஸ்ட்ரி கம்யூனிகேஷன்ஸ் இதழில் ஆன்லைனில் வெளியிடப்பட்டன. இது DARPA மற்றும் பென்டகன் போன்ற அமைப்புகளின் கவனத்தை ஈர்த்தது, அங்கு அவர்கள் தற்போது இந்த மின்கலனின் இராணுவ பயன்பாட்டில் பணியாற்றி வருகின்றனர். பேட்டரி இன்னும் இந்த அமைப்புகளால் ஆராய்ச்சியில் உள்ளது மற்றும் வணிக பயன்பாட்டிற்கு கிடைக்கவில்லை. வடிவமைப்பு பேட்டரியின் ஆற்றல் மூலமானது 1-எத்தில்-3-மெத்திலிமிடசோலியம் ஒலிகோஃப்ளோரோஹைட்ரஜனேட் (ஈஎம்ஐ· 2.3HF·எஃப்) எனப்படும் அயனி திரவத்தைப் பயன்படுத்தி தயாரிக்கப்படுகிறது, இது கட்டுரையில் அறை வெப்பநிலை அயனி திரவமாக (ஆர்டிஐஎல்) வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது, மேலும் அதிக அளவு சிலிக்கான் கொண்ட செதில்கள் உள்ளன. செதில்கள் ஒரு அனோடாக (எரிபொருள் மூலத்தின் ஆக்சிஜனேற்றம்) செயல்படுகின்றன, மேலும் ஆர். டி. ஐ. எல் ஒரு எலக்ட்ரோலைட்டாக செயல்படுகிறது, இது செதில்களை பயன்படுத்தக்கூடிய ஆற்றலாக மாற்றுகிறது. அதன் செயலற்ற நிலையில், ஆர். டி. ஐ. எல் செதில்களை மெதுவான விகிதத்தில் கரைக்கிறது, ஏனெனில் எதிர்வினையை விரைவுபடுத்த அரை கடத்தி இல்லை. பயன்பாட்டிற்கு வரும்போது, ஆர். டி. ஐ. எல் பின்னர் சிலிக்கான் செதில்களைக் கரைக்க வேகமாக வினைபுரியும், இது எந்த மின்னணுவியல் பயன்பாட்டிற்கும் ஆற்றலை உற்பத்தி செய்யும். அனோடில் சார்ஜ் சமநிலைப்படுத்த பெரும்பாலான பேட்டரிகள் பயன்படுத்தும் உள்ளமைக்கப்பட்ட கேத்தோடு பேட்டரியில் இல்லை. அதற்கு பதிலாக, மின்கலனின் சவ்வு வளிமண்டலத்திலிருந்து ஆக்ஸிஜனை அதன் வழியாக பாய அனுமதிக்கிறது மற்றும் கேத்தோடாக செயல்படுகிறது. ஸ்பெக்டர் அழுத்தப்பட்ட தூண்-இயந்திரம் கொண்ட சிஎம்ஓஎஸ் தொழில்நுட்பம் ஏவனெசென்ஸுக்கு (ஸ்பெக்டர்) தயாராக உள்ளது, இது டிஏஆர்பிஏ மற்றும் எஸ்ஆர்ஐ ஆகியோரால் ஆராய்ச்சியில் உள்ளது. இது ஒரு கூடுதல் அம்சத்துடன் கூடிய சிலிக்கான்-ஏர் பேட்டரிகளை அடிப்படையாகக் கொண்டதுஃ எதிரி கைப்பற்றப்பட்ட சாதனங்களிலிருந்து அல்லது அத்தகைய சாதனங்களிலிருந்து பெற வேண்டிய தகவல்களிலிருந்து லாபம் ஈட்டும் திறனை மறுக்க வேண்டிய சாதனங்களில், ஒரு ஸ்பெக்டர் பேட்டரி ஒரு கொலை சமிக்ஞைக்கு பதிலளிக்க முடியும். இது இராணுவ பயன்பாடுகளில் சாத்தியமான ஆர்வத்தைக் கொண்டுள்ளது. சேமிப்பு திறன் பேட்டரியின் சேமிப்பு திறன் அலுமினிய-காற்று பேட்டரியுடன் மிகவும் ஒப்பிடத்தக்கது. சிலிக்கான்-காற்று மின்கலனின் குறிப்பிட்ட ஆற்றல் 8470 Wh/கிலோவாகவும், ஆற்றல் அடர்த்தி 2109.0 Wh/L ஆகவும் இருக்கும் என்று மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. பேட்டரி மின்னழுத்தம் 1-1.2 வி. ஒரு பிரத்யேக எலக்ட்ரோலைட் ஓட்ட அமைப்பைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், நீரிய எலக்ட்ரோலைட்டுகளுக்கு 1000 மணி நேரத்திற்கும் அதிகமான வெளியேற்ற நேரங்களை அடைய முடியும், இது சிலிக்கான் அனோடைப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது. பயன்பாடுகள் குறிப்பாக சிலிக்கான்-காற்று மின்கலன்களுக்கான பயன்பாட்டின் ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய துறை நீரிழிவு விசையியக்கக் குழாய்கள் மற்றும் காது கேட்கும் கருவிகள் போன்ற சிறிய அளவிலான மருத்துவ சாதனங்களுக்கு மின்சாரம் வழங்குவதாகும், இதில் கடினமான கட்டணம் வசூலிப்பது ஒரு பாதகமாக இருக்கும். சிலிக்கான்-காற்று மின்கலனின் தன்மை ஆசியா, அமெரிக்கா அல்லது ஆப்பிரிக்காவின் வெப்பமண்டலப் பகுதிகள் போன்ற ஈரப்பதமான காலநிலைக்கு குறிப்பாக ஏற்றதாக அமைகிறது. அன்றாட பயன்பாடுகளுக்கான சிலிக்கான்-காற்று மின்கலன்களை உருவாக்குவதற்கான ஆராய்ச்சி நடந்து வருகிறது. மடிக்கணினிகள் மற்றும் தொலைபேசிகள் போன்ற நுகர்வோர் மின்னணுவியலுக்கான மின்சாரம் எடுத்துக்காட்டுகளில் அடங்கும். சிலிக்கான்-காற்று தொழில்நுட்பத்தின் அடிப்படையில் பயன்படுத்தக்கூடிய மற்றும் அளவிடக்கூடிய அமைப்புகளை உருவாக்குவதற்கான முயற்சிகள் நடந்து வருகின்றன. பேட்டரி வகைகளின் பட்டியலையும் பார்க்கவும் குறிப்புகள் பேட்டரி வகைகள் இஸ்ரேலிய கண்டுபிடிப்புகள் வளர்ந்து வரும் தொழில்நுட்பங்கள்