Solid-state battery
ٹھوس ریاست کی بیٹری لتیم آئن یا لتیم پولیمر بیٹریوں میں پائے جانے والے مائع یا پولیمر جیل الیکٹرولائٹس کے بجائے ٹھوس الیکٹروڈ اور ٹھوس الیکٹرولائٹ کا استعمال کرتی ہے۔ اگرچہ ٹھوس الیکٹرولائٹس پہلی بار 19 ویں صدی میں دریافت ہوئے تھے، لیکن کئی خرابیوں نے وسیع پیمانے پر استعمال کو روک دیا۔ 20 ویں صدی کے آخر اور 21 ویں صدی کے اوائل میں ہونے والی پیشرفتوں نے سالڈ اسٹیٹ بیٹری ٹیکنالوجی میں نئی دلچسپی پیدا کی، خاص طور پر 2010 کی دہائی میں شروع ہونے والی برقی گاڑیوں کے تناظر میں۔ سالڈ اسٹیٹ بیٹریاں ممکنہ طور پر مائع کے بہت سے مسائل حل کر سکتی ہیں (یعنی۔ مرکزی دھارے کی قسم) لی آئن بیٹریاں، جیسے آتش گیر، محدود وولٹیج، غیر مستحکم ٹھوس الیکٹرولائٹ انٹرفیس تشکیل، سائیکلنگ کی ناقص کارکردگی اور طاقت۔ ٹھوس حالت کی بیٹریوں میں ٹھوس الیکٹرولائٹس کے طور پر استعمال کے لیے تجویز کردہ مواد میں سیرامکس (مثال کے طور پر آکسائڈ، سلفایڈ، فاسفیٹ)، اور ٹھوس پولیمر شامل ہیں۔ سالڈ اسٹیٹ بیٹریوں کا استعمال پیس میکرز، آر ایف آئی ڈی اور پہننے کے قابل آلات میں پایا گیا ہے۔ سالڈ اسٹیٹ بیٹریاں ممکنہ طور پر زیادہ محفوظ ہوتی ہیں، زیادہ توانائی کی کثافت کے ساتھ، لیکن بہت زیادہ قیمت پر۔ وسیع پیمانے پر اپنانے کے چیلنجوں میں توانائی اور بجلی کی کثافت، استحکام، مادی اخراجات، حساسیت اور استحکام شامل ہیں۔ 1831 اور 1834 کے درمیان، مائیکل فیراڈے نے ٹھوس الیکٹرولائٹس سلور سلفایڈ اور لیڈ (II) فلورائڈ دریافت کیا، جس نے ٹھوس ریاست آئنکس کی بنیاد رکھی۔ 1950 کی دہائی کے آخر تک، کئی سلور کنڈکٹنگ الیکٹرو کیمیکل سسٹمز نے ٹھوس الیکٹرولائٹس کو استعمال کیا، لیکن ایسے سسٹمز میں ناپسندیدہ خصوصیات موجود تھیں، جن میں کم توانائی کی کثافت اور سیل وولٹیج، اور اعلی اندرونی مزاحمت شامل ہیں۔ 1967 میں، آئنوں کی ایک وسیع کلاس (Li +، Na +، K +، Ag +، اور Rb +) کے لیے تیز آئنک کنڈکشن β-ایلومینیم کی دریافت نے توانائی کی کثافت میں اضافے کے ساتھ نئے ٹھوس ریاست الیکٹرو کیمیکل آلات کے لیے جوش و خروش اور ترقی کا آغاز کیا۔ سب سے زیادہ فوری طور پر، پگھلے ہوئے سوڈیم/β-ایلومینیم/سلفر خلیات امریکہ میں فورڈ موٹر کمپنی اور جاپان میں این جی کے میں تیار کیے گئے۔ سالڈ اسٹیٹ الیکٹرولائٹس کے لیے یہ جوش دونوں نامیاتی میں نئے نظاموں کی دریافت میں ظاہر ہوا، یعنی۔ پولی (ایتھلین) آکسائڈ (پی ای او)، اور غیر نامیاتی جیسے نیسیکون۔ تاہم، ان میں سے بہت سے نظاموں کو عام طور پر بلند درجہ حرارت پر چلانے کی ضرورت ہوتی ہے، اور/یا پیدا کرنا مہنگا تھا، جس سے صرف محدود تجارتی تعیناتی ممکن ہوتی ہے۔ اوک رج نیشنل لیبارٹری کے ذریعہ تیار کردہ سالڈ اسٹیٹ الیکٹرولائٹ کی ایک نئی کلاس، لتیم فاسفورس آکسینائٹرائڈ (لیپون)، 1990 کی دہائی میں ابھری۔ اگرچہ لیپون کو پتلی فلم لتیم آئن بیٹریاں بنانے کے لیے کامیابی سے استعمال کیا گیا تھا، لیکن اس طرح کی ایپلی کیشنز پتلی فلم الیکٹرولائٹ کے جمع ہونے سے وابستہ لاگت کے ساتھ ساتھ چھوٹی صلاحیتوں کی وجہ سے محدود تھیں جن تک پتلی فلم کی شکل کا استعمال کرتے ہوئے رسائی حاصل کی جا سکتی تھی۔ 2011 میں، کامایا اور دیگر کا تاریخی کام۔ پہلے ٹھوس الیکٹرولائٹ، لی 10 جی ای پی 2 ایس 12 (ایل جی پی ایس) کا مظاہرہ کیا، جو کمرے کے درجہ حرارت پر مائع الیکٹرولائٹ ہم منصبوں سے زیادہ بلک آئنک چالکتا حاصل کرنے کے قابل ہے۔ اس کے ساتھ، بلک سالڈ آئن کنڈکٹر بالآخر لی آئن ہم منصبوں کے ساتھ تکنیکی طور پر مقابلہ کر سکتے ہیں، جس سے سالڈ اسٹیٹ ریسرچ کے جدید دور کا آغاز ہوتا ہے۔ 2010 کے بعد سے تجارتی تحقیق اور ترقی جیسے جیسے ٹیکنالوجی نے نئے ہزار سال میں ترقی کی، آٹوموٹو اور ٹرانسپورٹیشن کی صنعتوں میں محققین اور کمپنیوں نے سالڈ اسٹیٹ بیٹری ٹیکنالوجیز میں نئی دلچسپی کا تجربہ کیا۔ 2011 میں، بولوری نے اپنی بلیو کار ماڈل کاروں کا ایک بیڑا لانچ کیا، پہلے کار شیئرنگ سروس آٹولیب کے تعاون سے، اور بعد میں خوردہ صارفین کے لیے جاری کیا گیا۔ کار کا مقصد ایپلی کیشن میں کمپنی کے برقی طاقت سے چلنے والے خلیوں کے تنوع کو ظاہر کرنا تھا، اور اس میں پولیمرک الیکٹرولائٹ کے ساتھ 30 کلو واٹ فی گھنٹہ لتیم میٹل پولیمر (ایل ایم پی) بیٹری شامل تھی، جو لتیم نمک کو شریک پولیمر (پولی آکسی تھیلین) میں تحلیل کرکے بنائی گئی تھی۔ 2012 میں، ٹویوٹا نے جلد ہی اس کی پیروی کی اور ای وی مارکیٹ میں مسابقتی رہنے کے لیے آٹوموٹو انڈسٹری میں ایپلی کیشنز کے لیے سالڈ اسٹیٹ بیٹریوں میں تجرباتی تحقیق شروع کی۔ اسی وقت، ووکس ویگن نے ٹیکنالوجی میں مہارت رکھنے والی چھوٹی ٹیکنالوجی کمپنیوں کے ساتھ شراکت داری شروع کی۔ تکنیکی پیشرفتوں کا ایک سلسلہ شروع ہوا۔ 2013 میں، کولوراڈو بولڈر یونیورسٹی کے محققین نے ایک ٹھوس ریاست لتیم بیٹری کی ترقی کا اعلان کیا، جس میں آئرن سلفر کیمسٹری پر مبنی ٹھوس مرکب کیتھوڈ ہے، جس نے پہلے سے موجود ایس ایس بی کے مقابلے میں زیادہ توانائی کی صلاحیت کا وعدہ کیا ہے۔ 2017 میں، لی-آئن بیٹریوں کے شریک موجد، جان گڈینف نے شیشے کے الیکٹرولائٹ اور لیتھیم، سوڈیم یا پوٹاشیم پر مشتمل الکالی دھاتی انوڈ کا استعمال کرتے ہوئے ایک ٹھوس حالت والی شیشے کی بیٹری کی نقاب کشائی کی۔ اس سال کے آخر میں، ٹویوٹا نے پیناسونک کے ساتھ اپنی دہائیوں طویل شراکت داری کو گہرا کرنے کا اعلان کیا، جس میں سالڈ اسٹیٹ بیٹریوں پر تعاون بھی شامل ہے۔ اپنی ابتدائی گہری تحقیق اور صنعت کے دیگر قائدین کے ساتھ مربوط تعاون کی وجہ سے، ٹویوٹا کے پاس ایس ایس بی سے متعلق سب سے زیادہ پیٹنٹ ہیں۔ تاہم، دیگر کار ساز آزادانہ طور پر سالڈ اسٹیٹ بیٹری ٹیکنالوجیز تیار کرنے والے تیزی سے بڑھتی ہوئی فہرست میں شامل ہو گئے جس میں بی ایم ڈبلیو، ہونڈا، ہنڈائی موٹر کمپنی اور نسان شامل ہیں۔ آٹوموٹو سے متعلق دیگر کمپنیاں، جیسے کہ اسپارک پلگ بنانے والی این جی کے، نے روایتی جیواشم ایندھن کے نمونے کے غیر فعال ہونے کے پیش نظر، سیرامک پر مبنی سالڈ اسٹیٹ بیٹریوں کی بڑھتی ہوئی مانگ کو پورا کرنے کے لیے اپنی کاروباری مہارت اور ماڈلز کو دوبارہ تیار کیا ہے۔ بڑی پیش رفت 2018 میں سامنے آتی رہی، جب سالڈ پاور، جسے کولوراڈو بولڈر یونیورسٹی کی تحقیقی ٹیم سے نکالا گیا تھا، کو سیمسنگ اور ہنڈائی سے ایک چھوٹی سی مینوفیکچرنگ لائن قائم کرنے کے لیے 20 ملین ڈالر کی فنڈنگ ملی جو اس کی مکمل ٹھوس ریاست، ریچارج ایبل لیتھیم-میٹل بیٹری پروٹو ٹائپ کی کاپیاں تیار کر سکتی ہے، جس میں ہر سال 10 میگاواٹ گھنٹے کی صلاحیت کی پیش گوئی کی گئی ہے۔ کوانٹم اسکیپ، ایک اور سالڈ اسٹیٹ بیٹری اسٹارٹ اپ جس نے ایک کالجیٹ ریسرچ گروپ (اس معاملے میں، اسٹینفورڈ یونیورسٹی) سے شروع کیا، نے اسی سال توجہ مبذول کروائی، جب ووکس ویگن نے ٹیم کی تحقیق میں 100 ملین ڈالر کی سرمایہ کاری کا اعلان کیا، جو سب سے بڑا اسٹیک ہولڈر بن گیا، جس میں سرمایہ کار بل گیٹس بھی شامل ہوئے۔ سالڈ اسٹیٹ بیٹریوں کی بڑے پیمانے پر پیداوار کے لیے مشترکہ پروڈکشن پروجیکٹ قائم کرنے کے مقصد کے ساتھ، ووکس ویگن نے جون 2020 میں کوانٹم اسکیپ کو 200 ملین ڈالر کا اضافی عطیہ دیا، اور 29 نومبر 2020 کو NYSE پر کوانٹم اسکیپ IPO، کینسنگٹن کیپٹل ایکوزیشن کے ساتھ انضمام کے حصے کے طور پر، منصوبے کے لیے اضافی ایکویٹی سرمایہ اکٹھا کرنے کے لیے۔ کوانٹم اسکیپ نے "2024 کے دوسرے نصف میں بڑے پیمانے پر پیداوار شروع کرنے کا شیڈول کیا ہے"۔ چنگ تاؤ نے "خصوصی آلات اور اعلی درجے کی ڈیجیٹل مصنوعات" کے لیے ایس ایس بی کی فراہمی کے ابتدائی ارادے کے ساتھ سالڈ اسٹیٹ بیٹریوں کی پہلی چینی پروڈکشن لائن 2018 میں بھی شروع کی۔ تاہم، کمپنی نے ممکنہ طور پر آٹوموٹو کے شعبے میں توسیع کرنے کے ارادے سے کئی کار مینوفیکچررز سے بات کی ہے۔ جولائی 2021 میں، موراتا مینوفیکچرنگ نے اعلان کیا کہ وہ آنے والے مہینوں میں آل سولڈ اسٹیٹ بیٹریوں کی بڑے پیمانے پر پیداوار شروع کرے گی، جس کا مقصد انہیں ایئر فونز اور دیگر پہننے کے قابل اشیاء کے مینوفیکچررز کو فراہم کرنا ہے۔ بیٹری کی گنجائش 25 ایم اے ایچ تک 3.8 وی پر ہے، جو اسے چھوٹے موبائل آلات جیسے ایئربڈز کے لیے موزوں بناتی ہے، لیکن برقی گاڑیوں کے لیے نہیں۔ برقی گاڑیوں میں استعمال ہونے والے لتیم آئن خلیات عام طور پر اسی طرح کے وولٹیج پر 2,000 سے 5,000 ایم اے ایچ پیش کرتے ہیں: ایک ای وی کو مساوی طاقت فراہم کرنے کے لیے مراٹا خلیات سے کم از کم 100 گنا زیادہ کی ضرورت ہوگی۔ فورڈ موٹر کمپنی اور بی ایم ڈبلیو نے اسٹارٹ اپ سالڈ پاور کو 13 کروڑ ڈالر کی مالی اعانت فراہم کی، اور 2022 تک کمپنی نے مجموعی طور پر 54 کروڑ ڈالر اکٹھے کیے ہیں۔ ستمبر 2021 میں، ٹویوٹا نے لاگت اور کم بجلی کی ضروریات کی وجہ سے 2025 میں ہائبرڈ ماڈلز سے شروع ہونے والے مستقبل کے کچھ کار ماڈلز میں سالڈ اسٹیٹ بیٹری استعمال کرنے کے اپنے منصوبے کا اعلان کیا۔ 2022 کے اوائل میں، سوئس کلین بیٹری (ایس سی بی) نے 2024 تک فرونفیلڈ میں پائیدار سالڈ اسٹیٹ بیٹریوں کے لیے دنیا کی پہلی فیکٹری کھولنے کے اپنے منصوبوں کا اعلان کیا جس کی ابتدائی سالانہ پیداوار 1.2 جی ڈبلیو ایچ ہے جسے 7.6 جی ڈبلیو ایچ تک بڑھانے کا منصوبہ ہے۔ جنوری 2022 میں پرو لوجیم نے ڈیملر گروپ کی ذیلی کمپنی مرسڈیز بینز کے ساتھ تکنیکی تعاون کے معاہدے پر دستخط کیے۔ مرسڈیز بینز کی سرمایہ کاری کی گئی رقم سالڈ اسٹیٹ بیٹری کی ترقی اور پیداوار کی تیاریوں کے لیے استعمال کی جائے گی۔ جولائی 2022 میں، سوولٹ نے 350-400 Wh/کلوگرام کی توانائی کی کثافت کے ساتھ 20 آہ الیکٹرک بیٹری کی تیاری کا اعلان کیا۔ اکتوبر 2023 میں، ٹویوٹا نے 2028 میں شروع ہونے والی اپنی برقی گاڑیوں کے لیے سالڈ اسٹیٹ بیٹریاں تیار کرنے کے لیے آئیڈیمیٹسو کوسان کے ساتھ شراکت کا اعلان کیا۔ جون 2023 میں، میکسیل کارپوریشن نے بڑی صلاحیت والی آل سالڈ اسٹیٹ بیٹریوں کی بڑے پیمانے پر پیداوار شروع کر دی ہے۔ بڑے پیمانے پر تیار کی جانے والی اس بیٹری کی زندگی اور گرمی کے خلاف مزاحمت انتہائی طویل ہے۔ مزید برآں، 200 ایم ایم اے ایچ سلنڈریکل سالڈ اسٹیٹ بیٹریوں کی بڑے پیمانے پر پیداوار جنوری 2024 میں شروع ہوگی۔ سائز (قطر 23 ملی میٹر/اونچائی 27 ملی میٹر) مواد سالڈ اسٹیٹ الیکٹرولائٹس (ایس ایس ایز) امیدوار مواد میں لیتھیم آرتھوسیلیکیٹ، گلاس، سلفایڈ اور آر بی اے جی 4 آئی 5 جیسے سیرامکس شامل ہیں۔ مین اسٹریم آکسائڈ ٹھوس الیکٹرولائٹس میں Li1.5Al0.5Ge1.5 (PO4) 3 (LAGP)، Li1.4Al0.4Ti1.6 (PO4) 3 (LATP)، پیرووسکائٹ قسم Li3xLa2/3-xTiO3 (LLTO)، اور دھاتی Li کے ساتھ گارنیٹ قسم Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12 (LLZO) شامل ہیں۔ چار ایس ایس ایز کا تھرمل استحکام بمقابلہ لی ایل اے جی پی <ایل اے ٹی پی <ایل ایل ٹی او <ایل ایل زیڈ او کی ترتیب میں تھا۔ کلورائڈ سپر آئنک کنڈکٹرز کو ایک اور امید افزا ٹھوس الیکٹرولائٹ کے طور پر تجویز کیا گیا ہے۔ وہ آئنک کنڈکٹو کے ساتھ ساتھ خراب ہونے والے سلفایڈ بھی ہوتے ہیں، لیکن ساتھ ہی ساتھ سلفایڈ کے ناقص آکسیکرن استحکام سے پریشان نہیں ہوتے ہیں۔ اس کے علاوہ، ان کی لاگت آکسائڈ اور سلفایڈ ایس ایس ایز سے کم سمجھی جاتی ہے۔ موجودہ کلورائد ٹھوس الیکٹرولائٹ نظام کو دو اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: Li3MCl6 اور Li2M2/3Cl4۔ M عناصر میں Y، Tb-Liu، SC، اور In شامل ہیں۔ کیتھوڈ لیتھیم پر مبنی ہوتے ہیں۔ متغیرات میں لی کو او 2، لی نی 1/3 کو 1/3 ایم این 1/3 او 2، لی ایم این 2 او 4، اور LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 شامل ہیں۔ انوڈس زیادہ مختلف ہوتے ہیں اور الیکٹرولائٹ کی قسم سے متاثر ہوتے ہیں۔ مثالوں میں شامل ہیں In، Si، GExSi1−x، SnO-B2O3، SnS-P2S5، Li2FeS2، FeS، NiP2، اور Li2SiS3۔ ایک امید افزا کیتھوڈ مواد Li-S ہے، جو (ٹھوس لیتھیم انوڈ/Li2S خلیے کے حصے کے طور پر) 1670 mAH g−1 کی نظریاتی مخصوص صلاحیت رکھتا ہے، جو کہ LiKOO2 کی موثر قیمت سے دس گنا زیادہ ہے۔ سلفر مائع الیکٹرولائٹ ایپلی کیشنز میں ایک غیر موزوں کیتھوڈ بناتا ہے کیونکہ یہ زیادہ تر مائع الیکٹرولائٹس میں گھلنشیل ہوتا ہے، جس سے بیٹری کی عمر ڈرامائی طور پر کم ہو جاتی ہے۔ سلفر کا مطالعہ ٹھوس حالت کے استعمال میں کیا جاتا ہے۔ حال ہی میں، ایک سیرامک ٹیکسٹائل تیار کیا گیا تھا جس نے لی-ایس سالڈ اسٹیٹ بیٹری میں وعدہ ظاہر کیا تھا۔ اس ٹیکسٹائل نے سلفر کی لوڈنگ کو سنبھالتے ہوئے آئن ٹرانسمیشن میں سہولت فراہم کی، حالانکہ یہ متوقع توانائی کی کثافت تک نہیں پہنچا۔ نتیجہ "500-مائیکرو میٹر موٹی الیکٹرولائٹ سپورٹ اور الیکٹرولائٹ ایریا کے 63 فیصد استعمال کے ساتھ" "71 ڈبلیو ایچ/کلوگرام" تھا۔ جبکہ متوقع توانائی کی کثافت 500 ڈبلیو ایچ/کلوگرام تھی۔ لی-او-2 میں بھی اعلی نظریاتی صلاحیت ہوتی ہے۔ ان آلات کے ساتھ بنیادی مسئلہ یہ ہے کہ انوڈ کو ماحول کے ماحول سے سیل کیا جانا چاہیے، جبکہ کیتھوڈ اس کے ساتھ رابطے میں ہونا چاہیے۔ لی/لی فی پی او 4 بیٹری برقی گاڑیوں کے لیے ٹھوس حالت کی درخواست کے طور پر وعدہ ظاہر کرتی ہے۔ 2010 کے ایک مطالعے میں اس مواد کو ای وی کے لیے ریچارج ایبل بیٹریوں کے محفوظ متبادل کے طور پر پیش کیا گیا جو "یو ایس اے بی سی-ڈی او ای کے اہداف کو عبور کرتی ہے"۔ خالص سلکان کے ساتھ ایک خلیہ۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔ μSi انوڈ (99.9 ڈبلیو ٹی ٪ کی پاکیزگی)، سالڈ اسٹیٹ الیکٹرولائٹ (ایس ایس ای) اور لتیم نکل کوبالٹ مینگنیز آکسائڈ (این سی ایم 811) کیتھوڈ کا استعمال کرتے ہوئے۔ اس قسم کی سالڈ اسٹیٹ بیٹری نے 5 ایم اے سینٹی میٹر −2 تک ہائی کرنٹ ڈینسٹی، کام کرنے والے درجہ حرارت کی ایک وسیع رینج (-20 ڈگری سیلسیس اور 80 ڈگری سیلسیس)، اور 11 ایم اے ایچ سینٹی میٹر −2 (2890 ایم اے ایچ/جی) تک کی علاقائی صلاحیت (انوڈ کے لیے) کا مظاہرہ کیا۔ ایک ہی وقت میں، 5 mA cm−2 کے تحت 500 چکروں کے بعد، بیٹریاں اب بھی 80 ٪ صلاحیت برقرار رکھتی ہیں، جو کہ اب تک رپورٹ کی گئی تمام سالڈ اسٹیٹ بیٹری کی بہترین کارکردگی ہے۔ کلورائڈ ٹھوس الیکٹرولائٹس روایتی آکسائڈ ٹھوس الیکٹرولائٹس پر بھی وعدہ ظاہر کرتے ہیں کیونکہ کلورائڈ ٹھوس الیکٹرولائٹس نظریاتی طور پر زیادہ آئنک چالکتا اور بہتر تشکیل پزیر ہوتے ہیں۔ اس کے علاوہ کلورائڈ ٹھوس الیکٹرولائٹ کی غیر معمولی اعلی آکسیکرن استحکام اور اعلی لچک اس کی کارکردگی میں اضافہ کرتی ہے۔ خاص طور پر ٹھوس الیکٹرولائٹس کا ایک لیتھیم مخلوط دھاتی کلورائد خاندان، Li2InxSc0.666-xCl4 جسے چاؤ ایٹ ٹیل نے تیار کیا ہے، ساخت کی ایک وسیع رینج پر اعلی آئنک چالکتا (2.2 mS cm−1) ظاہر کرتا ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ کولورائڈ ٹھوس الیکٹرولائٹ کو لیپت کیتھوڈ فعال مواد اور اس کی کم الیکٹرانک چالکتا کے برخلاف ننگے کیتھوڈ فعال مواد کے ساتھ مل کر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ متبادل سستی کلورائد ٹھوس الیکٹرولائٹ کم، لیکن پھر بھی متاثر کن، آئنک چالکتا کے ساتھ ایک Li2ZrCl6 ٹھوس الیکٹرولائٹ کے ساتھ پایا جا سکتا ہے۔ یہ خاص کلورائڈ ٹھوس الیکٹرولائٹ کمرے کے درجہ حرارت کی اعلی آئنک چالکتا (0.81 ایم ایس سی ایم-1)، اخترتی کو برقرار رکھتا ہے، اور اس میں نمی کی اعلی رواداری ہوتی ہے۔ استعمال سالڈ اسٹیٹ بیٹریاں ممکنہ طور پر پیس میکرز، آر ایف آئی ڈیز، پہننے کے قابل آلات، اور برقی گاڑیوں میں مفید ہیں۔ الیکٹرک گاڑیاں ہائبرڈ اور پلگ ان الیکٹرک کاریں مختلف قسم کی بیٹری ٹیکنالوجیز استعمال کرتی ہیں، جن میں لی-آئن، نکل میٹل ہائیڈرائڈ (این آئی ایم ایچ)، لیڈ ایسڈ، اور الیکٹرک ڈبل لیئر کیپسیٹر (یا الٹرا کیپسیٹر) شامل ہیں، جس میں لی-آئن مارکیٹ پر حاوی ہے۔ ہونڈا نے 2022 میں کہا کہ اس نے 2024 کے اوائل میں آل سولڈ اسٹیٹ بیٹریوں کی تیاری کے لیے ایک مظاہرے کی لائن کا آپریشن شروع کرنے کا منصوبہ بنایا ہے، اور نسان نے اعلان کیا کہ مالی سال 2028 تک اس کا مقصد آل سولڈ اسٹیٹ بیٹریوں کے ساتھ ایک برقی گاڑی لانچ کرنا ہے جسے اندرون ملک تیار کیا جانا ہے۔ جون 2023 میں، ٹویوٹا نے بیٹری الیکٹرک گاڑیوں کے لیے اپنی حکمت عملی کو اپ ڈیٹ کرتے ہوئے اعلان کیا کہ وہ کم از کم 2027 تک تجارتی سالڈ اسٹیٹ بیٹریاں استعمال نہیں کریں گے۔ پہننے کے قابل اعلی توانائی کی کثافت اور سخت ماحول میں بھی اعلی کارکردگی کو برقرار رکھنے کی خصوصیات نئے پہننے کے قابل آلات کے ادراک میں متوقع ہیں جو پہلے سے چھوٹے اور زیادہ قابل اعتماد ہیں۔ خلا میں سازوسامان مارچ 2021 میں، صنعتی مینوفیکچرر ہٹاچی زوسن کارپوریشن نے ایک سالڈ اسٹیٹ بیٹری کا اعلان کیا جس کے بارے میں ان کا دعوی ہے کہ یہ صنعت میں سب سے زیادہ صلاحیتوں میں سے ایک ہے اور اس میں آپریٹنگ درجہ حرارت کی وسیع رینج ہے، جو ممکنہ طور پر جگہ جیسے سخت ماحول کے لیے موزوں ہے۔ فروری 2022 میں ایک ٹیسٹ مشن شروع کیا گیا، اور اگست میں، جاپان ایرو اسپیس ایکسپلوریشن ایجنسی (جے اے ایکس اے) نے اعلان کیا کہ بین الاقوامی خلائی اسٹیشن (آئی ایس ایس) پر جاپانی ایکسپیریمنٹ ماڈیول کیبو میں ٹھوس ریاست کی بیٹریاں خلا میں مناسب طریقے سے کام کر رہی ہیں، جو کیمرے کے آلات کو طاقت دیتی ہیں۔ ڈرون کا وزن ہلکا اور روایتی لتیم آئن بیٹریوں سے زیادہ طاقتور ہونے کی وجہ سے یہ معقول ہے کہ ڈرون ٹھوس حالت والی بیٹریوں سے فائدہ اٹھائیں گے۔ ایک ڈرون بنانے والے اور ڈیزائنر ویو ایرو اسپیس نے اپنے جی 1 لمبے فلائٹ ڈرون میں شامل کرنے کے بعد پرواز کے وقت میں اضافے کا ذکر کیا۔ پورٹیبل سولر جنریٹر 2023 میں، یوشینو سالڈ اسٹیٹ پورٹیبل سولر جنریٹر، توانائی کی کثافت سے ڈھائی گنا زیادہ، غیر سالڈ اسٹیٹ لیتھیم (این ایم سی، ایل ایف پی) جنریٹرز کے ڈبل ریٹیڈ اور سرج اے سی آؤٹ پٹ واٹج کا پہلا پروڈیوسر بن گیا۔ چیلنجز لاگت پتلی فلم والی ٹھوس حالت والی بیٹریاں مینوفیکچرنگ کے عمل کو بنانے اور استعمال کرنے کے لیے مہنگی ہوتی ہیں جن کے بارے میں خیال کیا جاتا ہے کہ ان کی پیمائش کرنا مشکل ہے، جس کے لیے مہنگے ویکیوم جمع کرنے والے آلات کی ضرورت ہوتی ہے۔ نتیجے کے طور پر، صارفین پر مبنی ایپلی کیشنز میں پتلی فلم والی ٹھوس حالت والی بیٹریوں کی قیمتیں ممنوع ہو جاتی ہیں۔ 2012 میں یہ اندازہ لگایا گیا تھا کہ، اس وقت کی موجودہ ٹیکنالوجی کی بنیاد پر، ایک 20 اے ایچ سالڈ اسٹیٹ بیٹری سیل کی قیمت 100,000 امریکی ڈالر ہوگی، اور ایک اعلی رینج والی برقی کار کو 800 سے 1,000 کے درمیان ایسے خلیوں کی ضرورت ہوگی۔ اسی طرح، لاگت نے اسمارٹ فونز جیسے دیگر علاقوں میں پتلی فلم والی ٹھوس حالت والی بیٹریوں کو اپنانے میں رکاوٹ پیدا کی ہے۔ درجہ حرارت اور دباؤ کی حساسیت کم درجہ حرارت کی کارروائیاں مشکل ہو سکتی ہیں۔ سالڈ اسٹیٹ بیٹریوں کی تاریخی طور پر ناقص کارکردگی رہی ہے۔ سیرامک الیکٹرولائٹس والی سالڈ اسٹیٹ بیٹریوں کو الیکٹروڈ کے ساتھ رابطہ برقرار رکھنے کے لیے زیادہ دباؤ کی ضرورت ہوتی ہے۔ سیرامک جداکار والی سالڈ اسٹیٹ بیٹریاں مکینیکل تناؤ سے ٹوٹ سکتی ہیں۔ نومبر 2022 میں، کیوٹو یونیورسٹی، ٹوٹوری یونیورسٹی اور سومیٹومو کیمیکل پر مشتمل جاپانی تحقیقی گروپ نے اعلان کیا کہ وہ الیکٹرولائٹ کے لیے کوپولیمرائزڈ نئے مواد کا استعمال کرتے ہوئے 230 ڈبلیو ایچ/کلوگرام صلاحیت کے ساتھ دباؤ ڈالے بغیر ٹھوس حالت والی بیٹریوں کو مستحکم طریقے سے چلانے میں کامیاب ہو گئے ہیں۔ جون 2023 میں، اوساکا میٹروپولیٹن یونیورسٹی میں گریجویٹ اسکول آف انجینئرنگ کے جاپانی تحقیقی گروپ نے اعلان کیا کہ وہ کمرے کے درجہ حرارت پر (α-) کے اعلی درجہ حرارت کے مرحلے کو مستحکم کرنے میں کامیاب ہوئے ہیں۔ یہ شیشے کو کرسٹلائز کرنے کے لیے تیز رفتار ہیٹنگ کے ذریعے تھا۔ انٹرفیشیل مزاحمت کیتھوڈ اور ٹھوس الیکٹرولائٹ کے درمیان اعلی انٹرفیشیل مزاحمت تمام ٹھوس حالت والی بیٹریوں کے لیے ایک دیرینہ مسئلہ رہا ہے۔ انٹرفیشیل عدم استحکام الیکٹروڈ الیکٹرولائٹ کا انٹرفیشیل عدم استحکام ہمیشہ ٹھوس حالت والی بیٹریوں میں ایک سنگین مسئلہ رہا ہے۔ الیکٹروڈ کے ساتھ ٹھوس ریاست الیکٹرولائٹ رابطوں کے بعد، انٹرفیس پر کیمیائی اور/یا الیکٹرو کیمیکل سائیڈ ری ایکشن عام طور پر ایک غیر فعال انٹرفیس تیار کرتے ہیں، جو الیکٹروڈ-ایس ایس ای انٹرفیس میں لی + کے پھیلاؤ کو روکتا ہے۔ ہائی وولٹیج سائیکلنگ پر، کچھ ایس ایس ایز آکسیڈیٹیو انحطاط سے گزر سکتے ہیں۔ ڈینڈرائیٹس سالڈ اسٹیٹ بیٹریوں میں سالڈ لتیم (لی) میٹل انوڈس لتیم آئن بیٹریوں میں زیادہ توانائی کی کثافت، حفاظت اور تیزی سے ری چارج کرنے کے اوقات کے لیے متبادل امیدوار ہیں۔ اس طرح کے انوڈس لی ڈینڈرائٹس کی تشکیل اور نشوونما کا شکار ہوتے ہیں، غیر یکساں دھات کی نشوونما جو الیکٹرولائٹ میں گھس کر برقی شارٹ سرکٹس کا باعث بنتی ہے۔ یہ شارٹنگ توانائی کے اخراج، زیادہ گرمی، اور بعض اوقات تھرمل رن وے کی وجہ سے آگ یا دھماکوں کا باعث بنتی ہے۔ لی ڈینڈرائٹس کولومبی کارکردگی کو کم کرتے ہیں۔ ڈینڈرائیٹ کی نشوونما کا صحیح طریقہ کار تحقیق کا موضوع بنا ہوا ہے۔ ٹھوس الیکٹرولائٹس میں دھاتی ڈینڈرائیٹ کی نشوونما کا مطالعہ اونچے درجہ حرارت پر پگھلے ہوئے سوڈیم/سوڈیم-β-ایلومینیم/سلفر خلیوں کی تحقیق سے شروع ہوا۔ ان نظاموں میں، سوڈیم/ٹھوس الیکٹرولائٹ انٹرفیس پر چڑھائی سے پیدا ہونے والے دباؤ کی موجودگی کی وجہ سے بعض اوقات مائیکرو کریک کی توسیع کے نتیجے میں ڈینڈرائٹس بڑھتے ہیں۔ تاہم، ٹھوس الیکٹرولائٹ کے کیمیائی انحطاط کی وجہ سے بھی ڈینڈرائیٹ کی نشوونما ہو سکتی ہے۔ لی-آئن ٹھوس الیکٹرولائٹس میں جو لی دھات کے لیے مستحکم ہوتے ہیں، ڈینڈرائٹس بنیادی طور پر الیکٹروڈ/ٹھوس الیکٹرولائٹ انٹرفیس پر دباؤ کی تعمیر کی وجہ سے پھیلتے ہیں، جس کی وجہ سے دراڑ کی توسیع ہوتی ہے۔ دریں اثنا، ٹھوس الیکٹرولائٹس کے لیے جو اپنی متعلقہ دھات کے خلاف کیمیائی طور پر غیر مستحکم ہیں، انٹرفیس کی نشوونما اور بالآخر کریکنگ اکثر ڈینڈرائٹس کو بننے سے روکتی ہے۔ ٹھوس حالت لی آئن خلیوں میں ڈینڈرائیٹ کی نشوونما کو بلند درجہ حرارت پر خلیوں کو چلا کر، یا سخت الیکٹرولائٹس کو توڑنے کے لیے بقایا دباؤ کا استعمال کرکے کم کیا جا سکتا ہے، اس طرح ڈینڈرائیٹس کو موڑ دیا جاتا ہے اور ڈینڈرائیٹ سے پیدا ہونے والے شارٹ سرکٹ میں تاخیر ہوتی ہے۔ سالڈ اسٹیٹ الیکٹرولائٹ اور لتیم میٹل انوڈ کے درمیان ایلومینیم پر مشتمل الیکٹرانک ریکٹیفائنگ انٹرفیس بھی ڈینڈرائٹ کی نشوونما کو روکنے میں موثر ثابت ہوئے ہیں۔ مکینیکل ناکامی ٹھوس حالت کی بیٹریوں میں ایک عام ناکامی کا طریقہ کار، میزبان ڈھانچوں سے لی آئنوں کے اضافے اور ہٹانے کی وجہ سے چارج اور خارج ہونے والے مادہ کے دوران انوڈ اور کیتھوڈ میں حجم میں تبدیلیوں کے ذریعے مکینیکل ناکامی ہے۔ کیتھوڈ کیتھوڈ عام طور پر آئن کی ترسیل میں مدد کے لیے ایس ایس ای ذرات کے ساتھ ملے ہوئے فعال کیتھوڈ ذرات پر مشتمل ہوتے ہیں۔ جیسے جیسے بیٹری چارج/خارج ہوتی ہے، کیتھوڈ کے ذرات حجم میں عام طور پر چند فیصد کی ترتیب سے تبدیل ہوتے ہیں۔ حجم کی یہ تبدیلی انٹر پارٹیکل وائڈز کی تشکیل کا باعث بنتی ہے جو کیتھوڈ اور ایس ایس ای ذرات کے درمیان رابطے کو خراب کرتی ہے، جس کے نتیجے میں آئن ٹرانسپورٹ میں پابندی کی وجہ سے صلاحیت میں نمایاں کمی واقع ہوتی ہے۔ اس مسئلے کا ایک مجوزہ حل کیتھوڈ ذرات میں حجم کی تبدیلی کی انیسوٹروپی سے فائدہ اٹھانا ہے۔ جیسا کہ بہت سے کیتھوڈ مواد صرف مخصوص کرسٹلگرافک سمتوں کے ساتھ حجم میں تبدیلیوں کا تجربہ کرتے ہیں، اگر ثانوی کیتھوڈ ذرات کو کرسٹلگرافک سمت کے ساتھ بڑھایا جائے جو چارج/خارج ہونے کے ساتھ بہت زیادہ نہیں پھیلتا ہے، تو ذرات کے حجم میں تبدیلی کو کم سے کم کیا جا سکتا ہے۔ ایک اور مجوزہ حل مختلف کیتھوڈ مواد کو ملانا ہے جس میں مناسب تناسب میں مخالف توسیعی رجحانات ہوتے ہیں جیسے کہ کیتھوڈ کی خالص حجم کی تبدیلی صفر ہو۔ مثال کے طور پر، لی کو او 2 (ایل سی او) اور LiNi0.9Mn0.05Co0.05O2 (این ایم سی) لی آئن بیٹریوں کے لیے دو معروف کیتھوڈ مواد ہیں۔ ایل سی او کو خارج ہونے پر حجم میں توسیع سے گزرنا دکھایا گیا ہے جبکہ این ایم سی کو خارج ہونے پر حجم میں سنکچن سے گزرنا دکھایا گیا ہے۔ اس طرح، صحیح تناسب پر ایل سی او اور این ایم سی کا ایک جامع کیتھوڈ خارج ہونے والے مادہ کے تحت کم سے کم حجم میں تبدیلی سے گزر سکتا ہے کیونکہ این ایم سی کے سکڑنے کی تلافی ایل سی او کی توسیع سے ہوتی ہے۔ انوڈ مثالی طور پر ایک ٹھوس ریاست کی بیٹری اپنی اعلی توانائی کی صلاحیت کی وجہ سے خالص لتیم دھاتی انوڈ کا استعمال کرے گی۔ تاہم، لتیم چارج کے دوران تقریبا 5 مائیکرو میٹر فی 1 ایم اے ایچ/سی ایم 2 چڑھائی شدہ لی کے حجم میں بڑے اضافے سے گزرتا ہے۔ سوراخ دار مائیکرو اسٹرکچر والے الیکٹرولائٹس کے لیے، یہ توسیع دباؤ میں اضافے کا باعث بنتی ہے جو الیکٹرولائٹ کے سوراخوں اور خلیے کے مختصر حصے کے ذریعے لی دھات کے پھسلنے کا باعث بن سکتی ہے۔ لتیم دھات میں 453K کا نسبتا کم پگھلنے کا نقطہ اور 50 kJ/mol کے خود پھیلاؤ کے لیے کم ایکٹیویشن توانائی ہوتی ہے، جو کمرے کے درجہ حرارت پر نمایاں طور پر رینگنے کے لیے اس کے اعلی رجحان کی نشاندہی کرتی ہے۔ یہ دکھایا گیا ہے کہ کمرے کے درجہ حرارت پر لتیم پاور لا کریپ سے گزرتا ہے جہاں درجہ حرارت پگھلنے کے مقام کے مقابلے میں اتنا زیادہ ہوتا ہے کہ دھات میں بے ترتیبی رکاوٹوں سے بچنے کے لیے ان کے گلائڈ پلین سے باہر چڑھ سکتی ہے۔ پاور لا کریپ کے تحت کریپ کا دباؤ اس طرح دیا جاتا ہے: گیس مستقل کہاں ہے، درجہ حرارت ہے، یک جہتی تناؤ کی شرح ہے، کریپ کا دباؤ ہے، اور لتیم دھات کے لیے،،۔ لتیم دھات کو انوڈ کے طور پر استعمال کرنے کے لیے، سیل کے دباؤ کو 0.8 ایم پی اے کے پیداوار کے دباؤ کی ترتیب پر نسبتا کم اقدار تک کم کرنے کے لیے بہت احتیاط برتنی چاہیے۔ لتیم میٹل انوڈ کے لیے عام آپریٹنگ سیل پریشر 1 سے 7 ایم پی اے تک ہوتا ہے۔ لتیم دھات پر دباؤ کو کم کرنے کے لیے کچھ ممکنہ حکمت عملیاں یہ ہیں کہ خلیوں کو منتخب کردہ اسپرنگ مستقل کے چشموں کے ساتھ استعمال کیا جائے یا پورے خلیے پر دباؤ ڈالا جائے۔ ایک اور حکمت عملی یہ ہو سکتی ہے کہ کچھ توانائی کی صلاحیت کو ترک کیا جائے اور لتیم دھاتی مرکب انوڈ کا استعمال کیا جائے جس میں عام طور پر خالص لتیم دھات سے زیادہ پگھلنے کا درجہ حرارت ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں رینگنے کا رجحان کم ہوتا ہے۔ اگرچہ یہ مرکب دھات لیتھیئٹ ہونے پر کافی حد تک پھیلتے ہیں، اکثر لیتھیم دھات سے زیادہ حد تک، ان میں بہتر مکینیکل خصوصیات بھی ہوتی ہیں جو انہیں 50 ایم پی اے کے قریب دباؤ پر کام کرنے کی اجازت دیتی ہیں۔ سیل کا یہ زیادہ دباؤ ممکنہ طور پر کیتھوڈ میں خالی ہونے کی تشکیل کو کم کرنے کا اضافی فائدہ بھی رکھتا ہے۔ فوائد سالڈ اسٹیٹ بیٹری ٹیکنالوجی کے بارے میں خیال کیا جاتا ہے کہ وہ زیادہ توانائی کی کثافت (2.5x) فراہم کرتی ہے۔ وہ تجارتی بیٹریوں میں پائے جانے والے خطرناک یا زہریلے مواد، جیسے نامیاتی الیکٹرولائٹس کے استعمال سے بچ سکتے ہیں۔ چونکہ زیادہ تر مائع الیکٹرولائٹس آتش گیر ہوتے ہیں اور ٹھوس الیکٹرولائٹس غیر آتش گیر ہوتے ہیں، اس لیے خیال کیا جاتا ہے کہ ٹھوس حالت والی بیٹریوں میں آگ لگنے کا خطرہ کم ہوتا ہے۔ کم حفاظتی نظاموں کی ضرورت ہے، جس سے ماڈیول یا سیل پیک کی سطح پر توانائی کی کثافت میں مزید اضافہ ہوتا ہے۔ حالیہ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ تھرمل رن وے کے تحت مائع الیکٹرولائٹ والی روایتی بیٹریوں کے اندر گرمی کی پیداوار صرف ~20-30% ہے۔ خیال کیا جاتا ہے کہ سالڈ اسٹیٹ بیٹری ٹیکنالوجی تیزی سے چارج کرنے کی اجازت دیتی ہے۔ زیادہ وولٹیج اور طویل سائیکل لائف بھی ممکن ہے۔ پتلی فلم والی ٹھوس ریاست کی بیٹریاں پس منظر سب سے قدیم پتلی فلم والی ٹھوس ریاست کی بیٹریاں 1986 میں کیچی کنیہوری نے پائی تھیں، جو لی الیکٹرولائٹ پر مبنی ہیں۔ تاہم، اس وقت ٹیکنالوجی بڑے الیکٹرانک آلات کو طاقت دینے کے لیے ناکافی تھی اس لیے اسے مکمل طور پر تیار نہیں کیا گیا تھا۔ حالیہ برسوں کے دوران اس شعبے میں کافی تحقیق ہوئی ہے۔ گاربایو نے مظاہرہ کیا کہ 2018 میں پتلی فلم لی-گارنیٹ سالڈ اسٹیٹ بیٹریوں کے لیے کرسٹل لائن حالتوں کے علاوہ "پولی مورفزم" موجود ہے، موران نے مظاہرہ کیا کہ کافی مقدار 2021 میں 1-20 μm کی مطلوبہ سائز کی حد کے ساتھ سیرامک فلمیں تیار کر سکتی ہے۔ ساخت انوڈ مواد: لی کو اس کی اسٹوریج کی خصوصیات کی وجہ سے پسند کیا جاتا ہے، ال، سی اور ایس این کے مرکب بھی انوڈ کے طور پر موزوں ہیں۔ کیتھوڈ مواد: ہلکے وزن، اچھی سائیکلکل صلاحیت اور اعلی توانائی کی کثافت کی ضرورت ہوتی ہے۔ عام طور پر لیکو او 2، لیفیپو 4، ٹی آئی ایس 2، وی 2 او 5 اور لی ایم این او 2 شامل ہوتے ہیں۔ تیاری کی تکنیکیں کچھ طریقے ذیل میں درج ہیں۔ جسمانی طریقے: میگنیٹرون سپٹرنگ (ایم ایس) پتلی فلم کی تیاری کے لیے سب سے زیادہ استعمال ہونے والے عمل میں سے ایک ہے، جو جسمانی بخارات کے جمع ہونے پر مبنی ہے۔ آئن بیم جمع کرنا (آئی بی ڈی) پہلے طریقہ سے ملتا جلتا ہے، تاہم، تعصب کا اطلاق نہیں ہوتا ہے اور اس عمل میں ہدف اور سبسٹریٹ کے درمیان پلازما نہیں ہوتا ہے۔ پلسڈ لیزر ڈپازشن (پی ایل ڈی)، اس طریقہ کار میں استعمال ہونے والے لیزر میں تقریبا 108 ڈبلیو سینٹی میٹر −2 تک ہائی پاور پلسز ہوتی ہیں۔ ویکیوم بخارات (وی ای) الفا-سی پتلی فلمیں تیار کرنے کا ایک طریقہ ہے۔ اس عمل کے دوران، سی بخارات بن جاتا ہے اور دھاتی سبسٹریٹ پر جمع ہوتا ہے۔ کیمیائی طریقے: الیکٹرو ڈیپوزیشن (ای ڈی) سی فلمیں بنانے کے لیے ہے، جو آسان اور اقتصادی طور پر قابل عمل تکنیک ہے۔ کیمیائی بخارات جمع کرنا (سی وی ڈی) جمع کرنے کی ایک تکنیک ہے جو اعلی معیار اور پاکیزگی کے ساتھ پتلی فلمیں بنانے کی اجازت دیتی ہے۔ گلو ڈسچارج پلازما ڈپازشن (جی ڈی پی ڈی) ایک مخلوط فزیکو کیمیکل عمل ہے۔ اس عمل میں، فلموں میں اضافی ہائیڈروجن کے مواد کو کم کرنے کے لیے ترکیب کا درجہ حرارت بڑھایا گیا ہے۔ پتلی فلم کے نظام لتیم آکسیجن اور نائٹروجن پر مبنی پولیمر پتلی فلم الیکٹرولائٹس کی ترقی ٹھوس حالت والی بیٹریوں میں مکمل طور پر استعمال ہو گئی ہے۔ غیر لی پر مبنی پتلی فلم والی ٹھوس حالت والی بیٹریوں کا مطالعہ کیا گیا ہے، جیسے کہ اے جی ڈوپڈ جرمینیئم چالکوجینائڈ پتلی فلم والیڈ اسٹیٹ الیکٹرولائٹ سسٹم۔ بیریوم ڈوپڈ پتلی فلم کے نظام کا بھی مطالعہ کیا گیا ہے، جس کی موٹائی کم از کم 2 مائیکرو میٹر ہو سکتی ہے۔ اس کے علاوہ، نی پتلی فلم میں بھی ایک جزو ہو سکتا ہے۔ پتلی فلم والیڈ اسٹیٹ بیٹریوں کے لیے الیکٹرولائٹس بنانے کے دیگر طریقے بھی ہیں، جو کہ 1.electrostatic-spray جمع کرنے کی تکنیک ہیں۔ ڈی ایس ایم-سول فل عمل اور 3. لیتھیم پر مبنی پتلی فلم والیڈ اسٹیٹ بیٹریوں کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے ایم او او 3 نینو بیلٹ کا استعمال۔ فوائد دیگر بیٹریوں کے مقابلے میں، پتلی فلم والی بیٹریوں میں اعلی کشش ثقل کے ساتھ ساتھ حجم توانائی کی کثافت بھی ہوتی ہے۔ ذخیرہ شدہ توانائی کی بیٹری کی کارکردگی کی پیمائش کے لیے یہ اہم اشارے ہیں۔ اعلی توانائی کی کثافت کے علاوہ، پتلی فلم والی ٹھوس حالت والی بیٹریاں طویل زندگی، شاندار لچک اور کم وزن رکھتی ہیں۔ یہ خصوصیات پتلی فلم والی ٹھوس حالت والی بیٹریوں کو مختلف شعبوں جیسے برقی گاڑیوں، فوجی سہولیات اور طبی آلات میں استعمال کے لیے موزوں بناتی ہیں۔ چیلنجز اس کی کارکردگی اور کارکردگی اس کی جیومیٹری کی نوعیت سے محدود ہے۔ پتلی فلم والی بیٹری سے نکالا جانے والا کرنٹ بڑی حد تک الیکٹرولائٹ/کیتھوڈ کی جیومیٹری اور انٹرفیس رابطوں پر منحصر ہوتا ہے اور الیکٹرولائٹ/انوڈ انٹرفیس الیکٹرولائٹ کی کم موٹائی اور الیکٹرولائٹ اور الیکٹرولائٹ انٹرفیس پر انٹرفیس مزاحمت پتلی فلم والے نظاموں کی پیداوار اور انضمام کو متاثر کرتی ہے۔ چارجنگ-ڈسچارج کے عمل کے دوران، حجم کی کافی تبدیلی سے مواد کا نقصان ہوتا ہے۔ سالڈ اسٹیٹ الیکٹرولائٹ ڈیویلنٹ فاسٹ آئن کنڈکٹر آئنک کنڈکٹوٹی آئنک کرسٹل جان بی گڈینف بیٹری کی اقسام کی فہرست لتیم ایئر بیٹری لتیم آئرن فاسفیٹ بیٹری سیپریٹر (بجلی) سپر کیپیسیٹر پتلی فلم لتیم آئن بیٹری حوالہ جات مزید پڑھنے بیرونی روابط 2000s تعارف