مخصوص توانائی کیا ہے؟

مخصوص توانائی کسی مادی یا نظام کے فی یونٹ بڑے پیمانے پر ذخیرہ شدہ توانائی کی مقدار کی پیمائش کرتی ہے۔ جوولس فی کلوگرام (جے/کلوگرام) یا واٹ - گھنٹے فی کلو گرام (ڈبلیو ایچ/کلوگرام) میں اظہار کیا گیا ، یہ میٹرک اس بات کا تعین کرتا ہے کہ ایک دیئے گئے بڑے پیمانے پر کتنی قابل استعمال توانائی ہوتی ہے ، جس سے توانائی کے ذخیرہ کرنے والی ٹیکنالوجیز کا موازنہ کرنے اور مادی صلاحیتوں کو سمجھنے کے لئے ضروری ہوتا ہے۔

مخصوص توانائی بنیادی طور پر توانائی کی کثافت سے مختلف ہوتی ہے ، حالانکہ شرائط اکثر الجھن میں پڑ جاتی ہیں۔ جبکہ توانائی کی کثافت فی یونٹ حجم (WH/L) توانائی کی پیمائش کرتی ہے ، مخصوص توانائی خاص طور پر بڑے پیمانے پر مرکوز ہے۔ یہ تفریق ان ایپلی کیشنز میں نمایاں طور پر اہمیت رکھتی ہے جہاں وزن کی رکاوٹیں ڈیزائن کے فیصلے ڈرائیو کے فیصلے - خلائی جہاز سے پورٹیبل الیکٹرانکس سے برقی گاڑیوں تک ڈرائیو کرتی ہیں۔

مخصوص توانائی کے پیچھے طبیعیات میں ذخیرہ شدہ توانائی اور اس پر قابو پانے کے لئے ضروری ماس کے مابین تعلقات شامل ہیں۔ بیٹریوں میں ، اس میں کیمیائی رد عمل سے توانائی شامل ہے جو الیکٹروڈ ، الیکٹرویلیٹ ، جداکار اور کیسنگ کے کل بڑے پیمانے پر تقسیم ہے۔ ایندھن کے ل it ، یہ ایندھن کے بڑے پیمانے پر دہن کے دوران جاری گرمی کی نمائندگی کرتا ہے۔

Specific Energy

لتیم - آئن بیٹریاں یہ ظاہر کرتی ہیں کہ جدید ٹکنالوجی میں توانائی کے مخصوص معاملات کیوں ہیں۔ موجودہ لتیم - آئن خلیات 250 {- 270 WH/کلوگرام کے درمیان مخصوص توانائیاں حاصل کرتے ہیں ، جس سے اسمارٹ فونز کو گھنٹوں چلانے اور برقی گاڑیوں کو سیکڑوں میل سفر کرنے کے قابل بناتا ہے۔ اس کے مقابلے میں ، روایتی لیڈ ایسڈ بیٹریاں صرف 30-50 WH/کلو گرام فراہم کرتی ہیں ، یہ بتاتے ہیں کہ ان کی کم قیمت کے باوجود پورٹیبل ایپلی کیشنز میں ان کو بڑے پیمانے پر کیوں تبدیل کیا گیا ہے۔

حالیہ بدعات ان حدود کو مزید آگے بڑھاتی ہیں۔ ٹھوس - ترقی میں ریاست کی بیٹریاں 350 WH/کلوگرام سے زیادہ مخصوص توانائیوں کا وعدہ کرتی ہیں ، جبکہ ایڈوانسڈ لیتیم - امپریوس جیسی کمپنیوں کے دھات کے نظام نے خصوصی ہوا بازی کی درخواستوں میں 400 WH/کلوگرام کا مظاہرہ کیا ہے۔ یہ بہتری وزن میں اضافہ کیے بغیر براہ راست طویل آلہ رن ٹائم یا توسیعی گاڑی کی حد میں ترجمہ کرتی ہے۔

بیٹریوں کی مخصوص توانائی کا انحصار کئی عوامل پر ہوتا ہے: الیکٹروڈ میٹریل ، سیل کیمسٹری ، اور ڈیزائن کی کارکردگی۔ نکل - بھرپور کیتھوڈس توانائی کے ذخیرہ میں اضافہ کرتے ہیں لیکن استحکام کے چیلنجز پیش کرتے ہیں۔ سلیکن انوڈس روایتی گریفائٹ کے مقابلے میں اعلی صلاحیت پیش کرتے ہیں لیکن چارج کے دوران حجم میں توسیع کا تجربہ کرتے ہیں۔ ہر ڈیزائن کا انتخاب مخصوص توانائی اور کارکردگی کی دیگر خصوصیات جیسے سائیکل زندگی ، حفاظت اور لاگت کے مابین تجارت کی نمائندگی کرتا ہے۔

جیواشم ایندھن بیٹریوں کے مقابلے میں کافی حد تک زیادہ مخصوص توانائیاں برقرار رکھتے ہیں۔ پٹرول میں تقریبا 12،700 WH/کلوگرام (46 ایم جے/کلوگرام) ہوتا ہے ، جبکہ ڈیزل 13،000 WH/کلوگرام تک پہنچ جاتا ہے۔ اس سے یہ معلوم ہوتا ہے کہ ، کئی دہائیوں کی بیٹری کی ترقی کے باوجود ، ہوا بازی اور لمبے - کی نقل و حمل میں مائع ایندھن غالب رہتے ہیں جہاں وزن تنقیدی طور پر اہمیت رکھتا ہے۔

ہائیڈروجن ایک دلچسپ معاملہ پیش کرتا ہے جس میں 33،300 WH/کلوگرام - کی ایک مخصوص توانائی ہے جس میں پٹرول سے تقریبا three تین گنا زیادہ ہے۔ تاہم ، اس کی انتہائی کم کثافت کو یا تو اعلی - پریشر کمپریشن یا کریوجینک کولنگ کی ضرورت ہوتی ہے ، جس سے سسٹم ماس شامل ہوتا ہے جو عملی مخصوص توانائی کو نمایاں طور پر کم کرتا ہے۔ قدرتی گیس میں اسی طرح فی یونٹ بڑے پیمانے پر اعلی مخصوص توانائی ہوتی ہے لیکن اس میں بھاری اسٹوریج سسٹم کی ضرورت ہوتی ہے۔

غذائیت میں ، مخصوص توانائی کیلوری کثافت کا تعین کرتی ہے۔ چربی تقریبا 38 38 کلو/جی (9 کیل/جی) مہیا کرتی ہے ، جو 16 - 17 کلو/جی (4 کیل/جی ہر ایک) پر پروٹین اور کاربوہائیڈریٹ سے دوگنا ہے۔ اس کی وضاحت کرتی ہے کہ اعلی - چربی والی کھانوں میں فی گرام زیادہ کیلوری ہوتی ہے۔

پانی کے مواد کو ڈرامائی طور پر کھانے کی مخصوص توانائی پر اثر پڑتا ہے کیونکہ پانی بغیر کسی مدد کے بڑے پیمانے پر اضافہ کرتا ہے۔ تازہ سبزیوں میں صرف 0.5 {- 1 KJ/g شامل ہوسکتے ہیں ، جبکہ خشک گری دار میوے پودوں پر مبنی کھانے کی اشیاء ہونے کے باوجود 25 کلو/جی سے زیادہ ہیں۔

الیکٹرک گاڑی کا ڈیزائن مخصوص توانائی کی رکاوٹوں کے گرد گھومتا ہے۔ ایک 75 کلو واٹ بیٹری پیک جس کا استعمال 250 ڈبلیو ایچ/کلوگرام ہے جس کا وزن 300 کلوگرام ہے ، جو گاڑی کے وزن کے تقریبا 15 15-20 ٪ کی نمائندگی کرتا ہے۔ بیٹری کی مخصوص توانائی کو 350 WH/کلوگرام تک بڑھانا اس کو 214 کلوگرام تک کم کردے گا ، مسافروں کی گنجائش یا توسیع کی حد کے لئے 86 کلوگرام آزاد کرے گا۔

اس وزن میں کمی گاڑیوں کے ڈیزائن کے ذریعہ جھرن ڈالتی ہے۔ ہلکی گاڑیوں کو ایکسلریشن اور پہاڑی چڑھنے ، چھوٹی موٹریں ، اور کم مضبوط معطلی کے نظام کے لئے کم توانائی کی ضرورت ہوتی ہے۔ آٹوموٹو انڈسٹری 400 -} 500 WH/کلوگرام کی بیٹری کی مخصوص توانائوں کو نشانہ بناتی ہے تاکہ بجلی کی گاڑیوں کو پٹرول کاروں کے ساتھ وزن کا مقابلہ کرنے کے لئے ، جس کو اسی طرح کی حد کے لئے صرف 50-60 کلو ایندھن کی ضرورت ہوتی ہے۔

ہوائی جہاز اور خلائی جہاز کو بھی سخت مخصوص توانائی کی ضروریات کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ مدار میں اٹھائے جانے والے ہر کلو گرام پر ہزاروں ڈالر ایندھن کی لاگت آتی ہے ، جس سے سیٹلائٹ اور خلائی جہاز کے لئے اعلی مخصوص توانائی کی بیٹریاں ضروری ہوتی ہیں۔ ناسا کے مریخ روورز انتہائی درجہ حرارت میں مخصوص توانائی اور وشوسنییتا کے امتزاج کے لئے خاص طور پر منتخب کردہ لتیم - آئن خلیوں کا استعمال کرتے ہیں۔

الیکٹرک ایوی ایشن ڈویلپمنٹ بیٹری کی کامیابیوں پر منحصر ہے۔ موجودہ لتیم - آئن ٹکنالوجی چھوٹے ڈرون اور مختصر - رینج شہری ہوائی نقل و حرکت کی گاڑیاں کو قابل بناتی ہے ، لیکن علاقائی طیاروں کو قابل عمل بننے کے لئے 500 WH/کلوگرام سے زیادہ مخصوص توانائیوں کی ضرورت ہوتی ہے۔ بجلی کے طیاروں کی پیروی کرنے والی کمپنیاں بیٹری کی نشوونما کو قریب سے مانیٹر کرتی ہیں ، یہاں تک کہ چھوٹی مخصوص توانائی کی بہتریوں سے بھی نئے طیاروں کے ڈیزائن کو غیر مقفل کیا جاتا ہے۔

اسمارٹ فون مینوفیکچررز دوسرے عوامل جیسے چارجنگ اسپیڈ اور سیفٹی کے خلاف مخصوص توانائی میں توازن رکھتے ہیں۔ جدید فون 250 - 270 WH/کلوگرام کے ارد گرد خلیوں کا استعمال کرتے ہیں ، جس سے 150-200 گرام وزن والے آلات میں تمام - دن کے آپریشن کو قابل بناتا ہے۔ مخصوص توانائی میں اضافہ یا تو طویل بیٹری کی زندگی یا پتلی ، ہلکے ڈیزائنوں کی اجازت دیتا ہے جس کی قیمت صارفین کے ذریعہ ہے۔

لیپ ٹاپ بیٹریاں اسی طرح کی رکاوٹوں کا سامنا کرتی ہیں لیکن مختلف ترجیحات کے ساتھ۔ عام لیپ ٹاپ بیٹری کا وزن 300-400 گرام ہے اور 50-100 ڈبلیو ایچ اسٹور کرتا ہے ، جو فونوں میں اسی طرح کے مخصوص توانائی والے خلیوں کا استعمال کرتے ہیں لیکن مختلف خارج ہونے والے مادہ کی شرحوں اور تھرمل خصوصیات کے لئے بہتر بناتے ہیں۔

مخصوص توانائی اور مخصوص طاقت کارکردگی کے مختلف طول و عرض کی نمائندگی کرتی ہے۔ مخصوص پاور (ڈبلیو/کلوگرام) یہ پیمائش کرتا ہے کہ ایک نظام کتنی جلدی توانائی فراہم کرسکتا ہے ، جبکہ مخصوص توانائی اس سے پیمائش کرتی ہے کہ اس سے کتنی توانائی ذخیرہ کرتی ہے۔ اعلی مخصوص توانائی کے ل optim بہتر بیٹریاں عام طور پر مخصوص طاقت کی قربانی دیتے ہیں ، اور اس کے برعکس۔

لتیم آئرن فاسفیٹ (ایل ایف پی) بیٹریاں اس تجارت کی وضاحت کرتی ہیں۔ وہ نکل - بھرپور متبادلات کے مقابلے میں کم مخصوص توانائی (120 -} 160 WH/کلوگرام) پیش کرتے ہیں لیکن اعلی مخصوص طاقت اور بہتر سائیکل زندگی کی فراہمی کرتے ہیں۔ بجلی کے اوزار اعلی طاقت والے خلیوں کا استعمال کرتے ہیں حالانکہ وہ کم رن ٹائم مہیا کرتے ہیں ، کیونکہ موٹر آپریشن کے لئے کافی موجودہ کی فراہمی میں کل صلاحیت سے زیادہ ترجیح لی جاتی ہے۔

راگون پلاٹ اس رشتے کو گرافک انداز میں دکھاتا ہے ، جس میں ایک محور پر مخصوص توانائی اور دوسری طرف مخصوص طاقت دکھائی دیتی ہے۔ مختلف بیٹری کیمسٹری مختلف خطوں پر قابض ہیں ، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ دونوں میں کوئی بھی ٹیکنالوجی نہیں ہے۔ ایپلی کیشنز کو ان کی ضروریات کے مطابق بیٹریاں منتخب کرنا ہوں گی جو طویل مدت کے لئے اعلی توانائی ، مختصر پھٹ کے ل high اعلی طاقت ، یا مخلوط استعمال کے لئے سمجھوتہ ڈیزائن کے مطابق ہیں۔

مخصوص توانائی صرف ایک پرفارمنس میٹرک کی نمائندگی کرتی ہے۔ غیر معمولی مخصوص توانائی والی بیٹری خراب سائیکل زندگی ، حفاظت کے خدشات ، اعلی قیمت ، یا درجہ حرارت کی محدود حد کا شکار ہوسکتی ہے۔ لتیم - سلفر بیٹریاں اعلی نظریاتی مخصوص توانائی (650 WH/کلوگرام) کا مظاہرہ کرتی ہیں لیکن سلفر تحلیل اور کم سائیکل زندگی کے ساتھ چیلنجوں کا سامنا کرنا پڑتا ہے جو تجارتی کاری کو روکتا ہے۔

مینوفیکچرنگ کے عمل عملی مخصوص توانائی کو متاثر کرتے ہیں۔ سیل - سطح کی مخصوص توانائی حفاظتی سرکٹس ، کولنگ سسٹم اور ساختی عناصر سے بڑے پیمانے پر شامل ہونے کی وجہ سے پیک - سطح کی قدروں سے تجاوز کرتی ہے۔ 270 WH/کلوگرام حاصل کرنے والا ایک سیل سسٹم ڈیزائنرز کے لئے پیک لیول-ایک اہم امتیاز پر صرف 180 - 200 WH/کلوگرام فراہم کرسکتا ہے۔

درجہ حرارت مخصوص توانائی کی فراہمی پر نمایاں اثر ڈالتا ہے۔ سردی کے حالات بیٹری کی گنجائش کو کم کرتے ہیں ، خارج ہونے والے مادہ کے دوران مخصوص توانائی کو مؤثر طریقے سے کم کرتے ہیں۔ الیکٹرک گاڑیاں موسم سرما میں جزوی طور پر کم حد کا تجربہ کرتی ہیں کیونکہ بیٹریاں کم درجہ حرارت پر اپنی مکمل مخصوص توانائی فراہم نہیں کرسکتی ہیں۔

Specific Energy

تحقیق متعدد طریقوں کے ذریعہ توانائی کی مخصوص بہتری کا پیچھا کرتی ہے۔ اعلی درجے کی کیتھوڈ میٹریل جیسے لتیم - نکل - مینگنیجز - کوبالٹ - آکسائڈ (این ایم سی) مثبت الیکٹروڈ میں توانائی کے ذخیرہ میں اضافہ کرتے ہیں۔ سلیکن - پر مبنی انوڈس گریفائٹ سے زیادہ لتیم اسٹور کرتے ہیں ، صلاحیت کو بڑھاوا دیتے ہیں۔ ہر پیشرفت مخصوص توانائی کو زیادہ آگے بڑھاتی ہے جبکہ محققین وابستہ چیلنجوں پر قابو پانے کے لئے کام کرتے ہیں۔

ٹھوس - ریاستی الیکٹرولائٹس لتیم میٹل انوڈس کو چالو کرکے خاطر خواہ فوائد کا وعدہ کرتے ہیں ، جو گریفائٹ سے کہیں زیادہ مخصوص توانائی کی پیش کش کرتے ہیں۔ کوانٹسمکیپ ، ٹھوس طاقت ، اور سیمسنگ سمیت کمپنیاں تجارتی کاری کا پیچھا کرتی ہیں ، جو 400-500 WH/کلوگرام کی مخصوص توانائیاں کو نشانہ بناتی ہیں۔ کامیابی برقی گاڑیوں اور صارفین کے الیکٹرانکس کو تبدیل کردے گی۔

لتیم - ہوا کی بیٹریاں نظریاتی مخصوص توانائی کے ساتھ طویل - مدت کے امکانات کی نمائندگی کرتی ہیں جو 11،140 wh/کلوگرام - پٹرول سے موازنہ کرتی ہیں۔ تاہم ، الیکٹرویلیٹ استحکام ، کاربن ڈائی آکسائیڈ کی حساسیت ، اور محدود سائیکل زندگی سمیت متعدد تکنیکی رکاوٹیں انہیں لیبارٹریوں تک محدود رکھتی ہیں۔ عملی لتیم - ہوا کی بیٹریاں برسوں یا دہائیاں دور رہتی ہیں۔

سمجھنے کے لئےلتیم بیٹریاں کیا ہیں؟اور کیوں وہ جدید توانائی کے ذخیرہ پر حاوی ہیں ، مخصوص توانائی کلیدی جواب فراہم کرتی ہے۔ 1990 کی دہائی میں لتیم - آئن ٹکنالوجی کی نشوونما نے ابتدائی سونی خلیوں میں 120 WH/کلوگرام سے بیٹری کی مخصوص توانائی کو موجودہ ڈیزائنوں میں 270 WH/کلوگرام سے زیادہ تک بڑھایا - تین دہائیوں میں دوگنا ہونے سے زیادہ۔

مختلف لتیم بیٹری کی اقسام ان کی کیمسٹری کی بنیاد پر توانائی کی مخصوص سطح کو مختلف دکھاتی ہیں۔ فون میں استعمال ہونے والے لتیم کوبالٹ آکسائڈ (ایل سی او) خلیات اعلی ترین مخصوص توانائی حاصل کرتے ہیں لیکن محدود سائیکل زندگی اور حفاظت کے خدشات کے ساتھ۔ لتیم آئرن فاسفیٹ (ایل ایف پی) حفاظت اور لمبی عمر کے ل specific مخصوص توانائی کا کاروبار کرتا ہے ، جس سے یہ کم مخصوص توانائی کے باوجود برقی بسوں اور اسٹیشنری اسٹوریج کے لئے ترجیح دیتا ہے۔

اعلی مخصوص توانائی کے لئے دھکا مادی تحقیق کو آگے بڑھاتا ہے۔ کیتھوڈ میٹریلز سیل کے زیادہ وزن کا حصہ بنتے ہیں ، لہذا ہلکے ، زیادہ توانائی - گھنے کیتھوڈس براہ راست مخصوص توانائی کو بہتر بناتے ہیں۔ غیر فعال مواد کو - موجودہ جمع کرنے والے ، جداکار ، پیکیجنگ - کو کم کرنا بھی ذخیرہ شدہ توانائی کو کم کیے بغیر بڑے پیمانے پر کم کرنے میں مدد کرتا ہے۔

جدید برقی گاڑیاں لتیم بیٹری کی مخصوص توانائی کی صلاحیتوں پر بہت زیادہ انحصار کرتی ہیں۔ ایک عام ای وی بیٹری پیک 250-270 WH/کلوگرام مخصوص توانائی والے خلیوں کا استعمال کرتے ہوئے 50-100 کلو واٹ کو اسٹور کرتا ہے۔ بیٹری کے وزن کو قابل انتظام رکھتے ہوئے یہ 200-400 میل کی حد کو قابل بناتا ہے۔ چونکہ مخصوص توانائی 350-400 WH/کلوگرام کی طرف بڑھتی ہے ، یا تو رینج متناسب طور پر بڑھتی ہے یا بیٹری کا وزن کم ہوتا ہے ، جس سے گاڑی کی کارکردگی میں بہتری آتی ہے۔

صارفین کے الیکٹرانکس اسی طرح لتیم بیٹری کی مخصوص توانائی پر منحصر ہیں۔ اسمارٹ فونز ، لیپ ٹاپ ، گولیاں اور پہننے کے قابل لیتھیم - آئن یا لتیم- پولیمر خلیات خاص طور پر استعمال کرتے ہیں کیونکہ ان کی اعلی مخصوص توانائی کمپیکٹ ، ہلکے وزن والے آلات میں مناسب رن ٹائم کی اجازت دیتی ہے۔ لتیم ٹکنالوجی کے مخصوص توانائی کے فوائد کے بغیر ، جدید موبائل کمپیوٹنگ ناممکن ہوگی۔

مخصوص توانائی فی یونٹ ماس (WH/کلوگرام) توانائی کی پیمائش کرتی ہے ، جبکہ توانائی کی کثافت توانائی فی یونٹ حجم (WH/L) کی پیمائش کرتی ہے۔ ایپلی کیشنز جہاں وزن سب سے زیادہ اہم ہے - جیسے ہوائی جہاز یا بیک بیگ - مخصوص توانائی کو ترجیح دیں۔ ایپلی کیشنز جہاں جگہ محدود ہے - جیسے فکسڈ انکلوژرز میں صارف الیکٹرانکس - اس کے بجائے اکثر توانائی کی کثافت کو ترجیح دیتے ہیں۔

تجارتی بیٹریوں میں ، جدید لتیم - آئن خلیات جس کے ساتھ نکل - امیر کیتھوڈس فی الحال 250 - 300 WH/کلوگرام میں اعلی ترین مخصوص توانائی حاصل کرتے ہیں۔ تجرباتی ٹھوس - ریاستی لتیم بیٹریوں نے لیبارٹری کے حالات میں 400-500 WH/کلوگرام کا مظاہرہ کیا ہے۔ لتیم ایئر بیٹریاں نظریاتی طور پر 11،140 WH/کلوگرام تک پہنچ جاتی ہیں لیکن عملی استعمال سے دور ہیں۔

پٹرول ماحولیاتی آکسیجن کے ساتھ دہن کے دوران جاری کیمیائی بانڈوں میں توانائی کو ذخیرہ کرتا ہے۔ چونکہ آکسیجن پٹرول کے بڑے پیمانے پر شمار نہیں کی جاتی ہے ، لہذا اس کی مخصوص توانائی بہت زیادہ دکھائی دیتی ہے (12،700 WH/کلوگرام)۔ بیٹریوں کو ان کی مخصوص توانائی کو محدود کرتے ہوئے ، ایندھن اور آکسائڈائزر دونوں کو لے جانا چاہئے۔ یہ بنیادی فرق بتاتا ہے کہ بیٹریاں جیواشم ایندھن کی توانائی کی کثافت سے ملنے کے لئے کیوں جدوجہد کرتی ہیں۔

ضروری نہیں۔ مخصوص توانائی صرف ایک کارکردگی کے طول و عرض کی نمائندگی کرتی ہے۔ اعلی مخصوص توانائی والی بیٹریوں میں سائیکل کی زندگی ، حفاظت کے خطرات ، اعلی اخراجات ، یا بجلی کی محدود پیداوار ہوسکتی ہے۔ بہترین بیٹری درخواست کی ضروریات پر منحصر ہے - بعض اوقات کم مخصوص توانائی کے ڈیزائن دوسرے علاقوں میں اعلی خصوصیات کی وجہ سے مجموعی طور پر بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں۔

مخصوص توانائی کی پیمائش کرنے کے لئے محتاط جانچ کے طریقہ کار کی ضرورت ہوتی ہے۔ بیٹریوں کے ل standard ، معیاری پروٹوکول میں سیل کو مکمل طور پر چارج کرنا شامل ہوتا ہے ، پھر اسے فراہم کردہ توانائی کی پیمائش کرتے وقت اسے مخصوص نرخوں پر خارج کرنا ہوتا ہے۔ سیل بڑے پیمانے پر توانائی کی پیداوار کو تقسیم کرنا WH/کلوگرام میں مخصوص توانائی کی پیداوار کرتا ہے۔

متعدد تنظیمیں مخصوص توانائی کی پیمائش کے معیار کو برقرار رکھتی ہیں۔ انٹرنیشنل الیکٹرو ٹیکنیکل کمیشن (آئی ای سی) ٹیسٹ کے طریقہ کار کو شائع کرتا ہے جو مینوفیکچررز میں مستقل مزاجی کو یقینی بناتا ہے۔ نتائج خارج ہونے والی شرح ، درجہ حرارت ، اور ٹیسٹ کے طریقہ کار کی بنیاد پر مختلف ہو سکتے ہیں ، لہذا مخصوص توانائی کی اقدار کا موازنہ کرنے کے لئے ٹیسٹ کے حالات کو سمجھنے کی ضرورت ہوتی ہے۔

سیل - سطح کی پیمائش پیک - سطح کی قدروں سے مختلف ہے۔ بیٹری پیک میں مینجمنٹ الیکٹرانکس ، کولنگ سسٹم ، اور ساختی اجزا شامل ہیں جو توانائی کو ذخیرہ کیے بغیر بڑے پیمانے پر شامل کرتے ہیں۔ پیک - سطح کی مخصوص توانائی عام طور پر 65 - 75 ٪ سیل سطح کی اقدار تک پہنچ جاتی ہے۔ درخواست کی کارکردگی کا حساب لگاتے وقت سسٹم ڈیزائنرز کو اس کمی کا حساب کتاب کرنا ہوگا۔

Specific Energy

مخصوص توانائی میں بہتری بنیادی مادی خصوصیات اور مینوفیکچرنگ ایڈوانس پر مبنی پیش گوئی کی جانے والی رفتار کی پیروی کرتی ہے۔ اضافی فوائد جاری رہتے ہیں کیونکہ محققین الیکٹروڈ فارمولیشن کو بہتر بناتے ہیں ، غیر فعال مادے کے بڑے پیمانے پر کم کرتے ہیں ، اور مینوفیکچرنگ کی کارکردگی کو بہتر بناتے ہیں۔ موجودہ تخمینے سے پتہ چلتا ہے کہ لتیم - آئن مخصوص توانائی ارتقائی بہتری کے ذریعہ اگلی دہائی کے اندر 350-400 WH/کلوگرام تک پہنچ جائے گی۔

انقلابی تبدیلیوں کے لئے نئی کیمسٹری کی ضرورت ہوتی ہے۔ ٹھوس - ریاستی بیٹریاں 400 -} 500 WH/کلوگرام پر کود پڑ سکتی ہیں اگر تکنیکی چیلنجز حل ہوجائیں۔ لتیم - سلفر اور لتیم - ہوا کی بیٹریاں اس سے بھی زیادہ مخصوص توانائی کا وعدہ کرتی ہیں لیکن کافی ترقی میں رکاوٹوں کا سامنا کرتی ہیں۔ سوڈیم آئن بیٹریاں مخصوص توانائی کے خرچ پر کم قیمت کی پیش کش کرتی ہیں ، ان ایپلی کیشنز کو نشانہ بناتے ہیں جہاں وزن معاشیات سے کم ہوتا ہے۔

اعلی مخصوص توانائی کے اثرات واضح ایپلی کیشنز سے آگے بڑھتے ہیں۔ گرڈ - پیمانے پر توانائی کا ذخیرہ زیادہ قابل عمل ہوجاتا ہے کیونکہ بیٹری کی مخصوص توانائی میں بہتری آتی ہے اور اخراجات میں کمی آتی ہے۔ پورٹیبل میڈیکل ڈیوائسز چارجز کے مابین طویل آپریشن حاصل کرتے ہیں۔ بجلی کے اوزار رن ٹائم کی قربانی کے بغیر ہلکے ہوجاتے ہیں۔ مخصوص توانائی میں ہر اضافی بہتری متعدد صنعتوں میں نئے امکانات کے قابل بناتی ہے۔

خاص طور پر بجلی کی نقل و حمل کے لئے ، جیواشم ایندھن کے مقابلے میں بیٹریوں کے وزن اور لاگت کے جرمانے کو کم کرکے مخصوص توانائی میں بہتری لائی جاتی ہے۔ ہر 50 WH/کلوگرام مخصوص توانائی میں اضافے کا ترجمہ تقریبا 15-20 ٪ زیادہ گاڑی کی حد یا وزن میں کمی کے برابر ہوتا ہے ، جس سے بجلی کی نقل و حرکت میں منتقلی میں تیزی آتی ہے۔ آٹوموٹو انڈسٹری 400 WH/کلوگرام ایک دہلیز کے طور پر دیکھتی ہے جو بجلی کی گاڑیاں وزن اور قیمت پر مسابقتی بناتی ہے اور تمام مارکیٹ کے حصوں میں روایتی گاڑیوں کے ساتھ لاگت آتی ہے۔

مخصوص توانائی اور اس کے مضمرات کو سمجھنے سے انجینئرز ، ڈیزائنرز اور صارفین توانائی کے ذخیرہ کرنے والی ٹکنالوجیوں کے بارے میں باخبر فیصلے کرنے میں مدد کرتے ہیں۔ چاہے کسی نئی مصنوع کے لئے بیٹری کیمسٹری کا انتخاب کریں ، الیکٹرک گاڑیوں کی حد کے دعووں کا جائزہ لیں ، یا یہ سمجھنا کہ کچھ ایپلی کیشنز بیٹری کی صلاحیتوں سے بالاتر کیوں ہیں ، مخصوص توانائی ضروری سیاق و سباق فراہم کرتی ہے۔ چونکہ تحقیق اس میٹرک کو زیادہ آگے بڑھاتی ہے ، اس سے قبل ناممکن ایپلی کیشنز ممکن ہوجاتی ہیں ، جس سے جدید ٹکنالوجی میں برقی توانائی کے ذخیرہ کرنے کے کردار کو وسعت ملتی ہے۔