इलेक्ट्रिक वाहन और बैटरी प्रौद्योगिकियाँ, कार्यप्रणाली, लाभ

[ad_1]

प्रसंग: भारतीय इलेक्ट्रिक वाहन (ईवी) बाजार की अनुमानित वृद्धि बेहतर अर्थव्यवस्था और उन्नत उपयोगकर्ता अनुभव के लिए बैटरी प्रौद्योगिकी में प्रगति पर निर्भर है। हालाँकि, प्रगति के बावजूद, वर्तमान ली-आयन बैटरियों में अभी भी सुधार की काफी गुंजाइश है।

इलेक्ट्रिक वाहनों (ईवी) में लिथियम आयन बैटरियां

कार्यकरण

  • इसमें एक तरल इलेक्ट्रोलाइट द्वारा अलग किए गए दो इलेक्ट्रोड (एनोड और कैथोड) होते हैं।
  • एनोड में लिथियम परमाणु इलेक्ट्रॉन छोड़ते हैं जो बाहरी तार के माध्यम से कैथोड तक जाते हैं – इलेक्ट्रॉनों की यह धारा करंट प्रदान करती है जो वाहन की मोटर को शक्ति प्रदान करती है।
  • इसके साथ ही, लिथियम आयन (अब एक इलेक्ट्रॉन के नुकसान से सकारात्मक रूप से चार्ज होते हैं) कैथोड तक पहुंचने के लिए इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से यात्रा करते हैं।
  • चार्जिंग के दौरान, प्रक्रिया उलट जाती है और लिथियम आयनों को इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से एनोड में वापस जाने के लिए मजबूर किया जाता है।

लाभ

  • लिथियम सबसे हल्का तत्व है, जो आसानी से इलेक्ट्रॉन छोड़ता है।
  • उच्च ऊर्जा भंडारण के साथ हल्की, छोटी बैटरियों को सक्षम बनाता है।

नुकसान

  • ऊर्जा घनत्व पेट्रोल से कम है।
  • ईंधन भरने की तुलना में धीमी चार्जिंग गति।
  • उच्च लागत और सीमित जीवनकाल।
  • लिथियम और कोबाल्ट जैसी खनन सामग्री के बारे में पर्यावरण संबंधी चिंताएँ।

अब हम व्हाट्सएप पर हैं. शामिल होने के लिए क्लिक करें

तथ्य

  • भारतीय ईवी की बिक्री 2023 में 50% बढ़ गई और 2030 तक 100 बिलियन डॉलर के बाजार के लिए तैयार है।
  • ईवी परिवर्तन की सफलता बैटरी प्रौद्योगिकी पर निर्भर करती है क्योंकि वाहन की लागत का 40% हिस्सा बैटरी प्रणाली का होता है।

इलेक्ट्रिक वाहनों की बैटरियों में सुधार: दृष्टिकोण

लिथियम-आयन का शोधन

  • इलेक्ट्रोड सामग्री पर ध्यान दें:
    • उच्च लिथियम भंडारण क्षमता के साथ हल्का वजन।
    • तेज़ चार्जिंग और उच्च वोल्टेज के लिए कुशल लिथियम मार्ग।
    • किफायती, गैर-विषाक्त और आसानी से उपलब्ध सामग्री।
  • ट्रेड-ऑफ़ मौजूद हैं:
    • निकेल-मैंगनीज-कोबाल्ट (एनएमसी) (टेस्ला): उच्च ऊर्जा घनत्व, लंबी दूरी, कम स्थिर।
    • लिथियम आयरन फॉस्फेट (एलएफपी): लंबा जीवन, तेज़ चार्जिंग, कम विषाक्त, कम रेंज।

सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी (एसएसबी):

  • तरल इलेक्ट्रोलाइट को गर्मी प्रतिरोधी हल्के ठोस इलेक्ट्रोलाइट से बदल देता है, जिससे स्थिरता और सुरक्षा में सुधार होता है।
  • लंबी दूरी, उच्च ऊर्जा घनत्व, तेज़ चार्जिंग और व्यापक तापमान सहनशीलता वाले ईवी की संभावना।
  • चुनौतियाँ: सामग्री लागत, उत्पादन मापनीयता, डेंड्राइट वृद्धि।

लिथियम से परे:

  • सोडियम-आयन, मैग्नीशियम-आयन, या लिथियम-सल्फर जैसे वैकल्पिक बैटरी रसायन विज्ञान का अन्वेषण करें।
  • कम लागत, व्यापक संसाधन उपलब्धता और उच्च ऊर्जा घनत्व की संभावना।
  • प्रारंभिक चरण का विकास, प्रदर्शन और स्थिरता के साथ चुनौतियाँ।

बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस) में सुधार

  • सेंसर, नियंत्रण सर्किटरी और एल्गोरिदम के माध्यम से सुरक्षा, जीवनकाल और चार्जिंग गति बढ़ाएं।
  • चार्जिंग को अनुकूलित करने और क्षति को रोकने के लिए तापमान, वोल्टेज और करंट पर नज़र रखता है।
  • बैटरी रसायन शास्त्र बदलने की तुलना में इसे लागू करना आसान है।

यूपीएससी मुख्य परीक्षा प्रश्न

Q. दुनिया भर में इलेक्ट्रिक वाहनों का चलन तेजी से बढ़ रहा है। इलेक्ट्रिक वाहन कार्बन उत्सर्जन को कम करने में कैसे योगदान देते हैं और पारंपरिक दहन इंजन वाहनों की तुलना में वे क्या प्रमुख लाभ प्रदान करते हैं? (पीवाईक्यू यूपीएससी – 2023)

साझा करना ही देखभाल है!

[ad_2]

Leave a Comment

Top 5 Places To Visit in India in winter season Best Colleges in Delhi For Graduation 2024 Best Places to Visit in India in Winters 2024 Top 10 Engineering colleges, IITs and NITs How to Prepare for IIT JEE Mains & Advanced in 2024 (Copy)