சோடியம்-அயன் பேட்டரிகள் – நவீன வாழ்க்கையில் பேட்டரிகள் ஆழமாகப் பதிந்துள்ளன. மடிக்கணினிகள், மொபைல் போன்கள், ஸ்மார்ட்வாட்ச்கள் மற்றும் வயர்லெஸ் இயர்போன்கள் போன்ற அணியக்கூடிய சாதனங்கள் முதல் பவர் கருவிகள், மின்சார வாகனங்கள் (EVகள்) மற்றும் பெரிய அளவிலான பேட்டரி ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகள் வரை, பேட்டரிகள் இப்போது தனிப்பட்ட வசதி மற்றும் முக்கியமான உள்கட்டமைப்பு ஆகிய இரண்டையும் ஆதரிக்கின்றன. ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகளின் எழுச்சியுடன், தூண்டல் குக்டாப்கள் முதல் குளிர்சாதனப் பெட்டிகள் வரை, மின்கலங்கள் நேரடியாக வீட்டு உபயோகப் பொருட்களில் ஒருங்கிணைக்கப்படுவதால், ஒரு புதிய போக்கு உருவாகி வருகிறது.

இந்த வளர்ச்சிகள் கூட்டாக பேட்டரிகள் மூலம் நிறைவுற்ற எதிர்காலத்தை சுட்டிக்காட்டுகின்றன, ஆற்றல் சேமிப்பை பொருளாதார வளர்ச்சி, ஆற்றல் பாதுகாப்பு மற்றும் சுத்தமான ஆற்றல் மாற்றம் ஆகியவற்றின் அடித்தளமாக மாற்றுகிறது. நிக்கல்-காட்மியம், லெட்-அமிலம் மற்றும் பல போன்ற பல்வேறு பேட்டரி வேதியியலில் இருந்த அல்லது இன்னும் பயன்பாட்டில் உள்ளது, இது ஒரு சரியான தீர்வு அல்ல, லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் ஆதிக்கம் செலுத்தும் உலகளாவிய தொழில்நுட்பமாக வெளிப்பட்டுள்ளன. இந்த ஆதிக்கம் பெரும்பாலும் அவற்றின் அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி, குறைந்த சுய-வெளியேற்ற விகிதங்கள் மற்றும் நீண்ட சுழற்சி வாழ்க்கை ஆகியவற்றால் இயக்கப்படுகிறது.

கடந்த இரண்டு தசாப்தங்களாக லித்தியம்-அயன் தொழில்நுட்பத்தில் உலகளாவிய கவனம் செலுத்தியதன் விளைவாக செயல்திறன், உற்பத்தி திறன் மற்றும் பெரிய அளவிலான திறன் உருவாக்கம் ஆகியவற்றில் நிலையான முன்னேற்றங்கள் ஏற்பட்டுள்ளன. 2024 ஆம் ஆண்டளவில், உலகளாவிய லித்தியம்-அயன் உற்பத்தித் திறன் ஆண்டுத் தேவையை விட கிட்டத்தட்ட 2. 5 மடங்குகளை எட்டியது, பொருளாதார அளவீடுகள் மூலம் செலவுக் குறைப்புகளை மேலும் துரிதப்படுத்தியது.

இதன் விளைவாக, 2010 களின் முற்பகுதியில் ஒரு kWh ஒன்றுக்கு $1,100 ஆக இருந்த செலவுகள் 2025 இல் $108 ஆகக் குறைந்துள்ளன. இருப்பினும், லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் வெற்றியானது பல கட்டமைப்பு சவால்களை மறைக்கிறது.

இந்த மின்கலங்கள் அதிக வளம் கொண்டவை மற்றும் லித்தியம், கோபால்ட், நிக்கல் மற்றும் கிராஃபைட் போன்ற முக்கியமான கனிமங்களைச் சார்ந்தது. இந்த பொருட்களின் கிடைக்கும் தன்மை ஒரு சில நாடுகளில் சமமாக விநியோகிக்கப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் சுத்திகரிப்பு மற்றும் செயலாக்க திறன்கள் புவியியல் ரீதியாக இன்னும் அதிக அளவில் குவிந்துள்ளன. இது விநியோக பாதுகாப்பு, விலை ஏற்ற இறக்கம் மற்றும் புவிசார் அரசியல் ஆபத்து தொடர்பான பாதிப்புகளை உருவாக்குகிறது.

பேட்டரிகளுக்கான உலகளாவிய தேவை அதிகரித்து வருவதால், இந்த கட்டுப்பாடுகள் தீவிரமடையக்கூடும், மேலும் மீள் மற்றும் சமமான ஆற்றல் மாற்றத்தை ஆதரிக்கக்கூடிய மாற்று தொழில்நுட்பங்களின் தேவையை வலுப்படுத்துகிறது. லட்சியங்கள் மற்றும் கட்டமைப்புக் கட்டுப்பாடுகள் பேட்டரி தொழில்நுட்பத் தேர்வுகளை மறுபரிசீலனை செய்வதற்கு இந்தியா ஒரு கட்டாய வழக்கை வழங்குகிறது. 2021 இல் தொடங்கப்பட்ட மேம்பட்ட வேதியியல் கலங்களுக்கான உற்பத்தி இணைக்கப்பட்ட ஊக்கத்தொகை (பிஎல்ஐ) திட்டத்தின் மூலம் உள்நாட்டு பேட்டரி உற்பத்தி திறனை உருவாக்க இந்திய அரசு தொடர்ந்து முயற்சிகளை மேற்கொண்டுள்ளது.

இந்தத் திட்டத்தின் கீழ், இதுவரை சுமார் 40 GWh உற்பத்தித் திறன் ஒதுக்கப்பட்டுள்ளது. இது அர்த்தமுள்ள முன்னேற்றத்தைக் குறிக்கும் அதே வேளையில், வரிசைப்படுத்தல் ஆரம்ப கட்டத்தில் உள்ளது, இன்றுவரை 1 GWhக்கு மேல் இயக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் கூடுதல் திறன்கள் படிப்படியாக ஆன்லைனில் வரும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. மிகவும் முக்கியமான வகையில், இந்தியாவின் அப்ஸ்ட்ரீம் சுற்றுச்சூழல் அமைப்பு, மூலப்பொருள் கிடைப்பது மற்றும் கனிம செயலாக்கம் முதல் கேத்தோடு மற்றும் ஆனோட் செயலில் உள்ள பொருள் உற்பத்தி மற்றும் பிரிப்பான் உற்பத்தி வரை வளர்ச்சியடையாமல் உள்ளது.

லித்தியத்தின் உள்நாட்டு இருப்புக்கள் குறைவாகவே உள்ளன மற்றும் இன்னும் வணிக ரீதியாக சாத்தியமானதாக நிரூபிக்கப்படவில்லை, அதே சமயம் செயலாக்க உள்கட்டமைப்பு இன்னும் புதிதாக உள்ளது. இதன் விளைவாக, லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளுக்கான இறக்குமதி சார்பு கணிசமான காலத்திற்கு நீடிக்க வாய்ப்புள்ளது. பொருள் அபாயத்தைக் குறைக்கும் மற்றும் நீண்ட கால ஆற்றல் பாதுகாப்பை வலுப்படுத்தும் மாற்று பேட்டரி தொழில்நுட்பங்களில் இணையான முதலீடுகளின் முக்கியத்துவத்தை இந்த உண்மை அடிக்கோடிட்டுக் காட்டுகிறது.

சோடியம்-அயன் பேட்டரிகள் (SiBs) அத்தகைய ஒரு தொழில்நுட்பத்தை பிரதிநிதித்துவப்படுத்துகின்றன, நடுத்தர மற்றும் நீண்ட காலத்திற்கு இந்தியாவிற்கு குறிப்பிடத்தக்க வாக்குறுதிகளை வழங்குகின்றன. ஆற்றல் அடர்த்தி: சோடியம் vs லித்தியம் ஒரு அடிப்படைக் கண்ணோட்டத்தில், சோடியம்-அயன் பேட்டரிகள் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளைக் காட்டிலும் குறைந்த குறிப்பிட்ட ஆற்றலை (Wh/kg) வெளிப்படுத்துகின்றன, பெரும்பாலும் சோடியம் லித்தியத்தை விட அதிக அணு நிறை கொண்டது, இது உள்ளுணர்வாக சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றலின் ஒரு யூனிட்டுக்கு அதிக வெகுஜனத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. இருப்பினும், இந்த செயல்திறன் இடைவெளி பெரும்பாலும் மிகைப்படுத்தப்படுகிறது.

நடைமுறையில், சோடியம்-அயன் பேட்டரிகளில் உள்ள மற்ற செல் கூறுகளின் நிறை குறைக்கப்பட்டால், அதன் மூலம் சோடியத்தின் அதிக வெகுஜனத்தை ஈடுசெய்யும். மேலும், வணிக ரீதியாக கிடைக்கக்கூடிய சோடியம்-அயன் வேதியியலில், அடுக்கு மாற்றம்-உலோக ஆக்சைடு கத்தோட்கள் ஏற்கனவே பாலியானோனிக் கலவைகள் மற்றும் பிரஷ்யன் நீல ஒப்புமைகளை விட அதிக குறிப்பிட்ட ஆற்றலை வழங்குகின்றன, இது சோடியம்-அயன் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ந்து வரும் போட்டித்தன்மையை அடிக்கோடிட்டுக் காட்டுகிறது.

முக்கியமாக, அடுக்கு ஆக்சைடு சோடியம்-அயன் பேட்டரிகள் இப்போது லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் (LFP) பேட்டரிகளின் குறிப்பிட்ட ஆற்றலை நெருங்கி வருகின்றன, படம் 1 இல் விளக்கப்பட்டுள்ளது. அவற்றின் கன அளவு ஆற்றல் அடர்த்தி (Wh/L) இன்னும் LFP ஐப் பின்தொடர்ந்தாலும், நடப்பு பொருட்கள் மற்றும் செல்-லெவல் மேம்படுத்துதல்கள் இதைப் பற்றிக் குறுகலாகக் கருதப்படுகின்றன. இந்த ஒப்பீடு வணிக ரீதியாக கிடைக்கக்கூடிய தயாரிப்புகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது என்பதை வலியுறுத்துவது முக்கியம், அதேசமயம் ஆய்வக அளவிலான மற்றும் பைலட்-நிலை ஆராய்ச்சி முடிவுகள் இன்னும் அதிக செயல்திறன் திறனை பரிந்துரைக்கின்றன.

இதற்கு மாறாக, உயர் ஆற்றல் கொண்ட லித்தியம் நிக்கல் மாங்கனீசு கோபால்ட் (NMC) இரசாயனங்களுடனான ஒப்பீடுகள் குறைவான அறிவுறுத்தலாக உள்ளன, ஏனெனில் NMC பேட்டரிகள் ஒரு தனித்துவமான செயல்திறன் இடத்தை ஆக்கிரமித்து, பாதுகாப்பு மற்றும் முக்கியமான தாதுக்கள் மீதான நம்பிக்கை தொடர்பான தனித்தனி வர்த்தக பரிமாற்றங்களை ஏற்படுத்துகின்றன. பாதுகாப்பு முதல் பாதுகாப்பு சோடியம்-அயன் பேட்டரிகளின் மிகவும் கட்டாய நன்மைகளில் ஒன்றாகும். U ஆல் நடத்தப்பட்ட ஆய்வுகள் உட்பட.

S. கடற்படை ஆராய்ச்சி ஆய்வகம், லித்தியம்-அயன் செல்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​சோடியம்-அயன் செல்கள் வெப்ப ரன்அவே நிகழ்வுகளின் போது கணிசமாக குறைந்த உச்ச வெப்பநிலை உயர்வை வெளிப்படுத்துகின்றன. இந்த உள்ளார்ந்த பாதுகாப்பு நன்மை செல் செயல்திறனுக்கு அப்பால் சேமிப்பு, கையாளுதல் மற்றும் போக்குவரத்து என விரிவடைகிறது.

லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் தேசிய மற்றும் சர்வதேச போக்குவரத்து அதிகாரிகளால் “ஆபத்தான பொருட்கள்” என வகைப்படுத்தப்படுகின்றன, கடுமையான பேக்கேஜிங், கையாளுதல் மற்றும் போக்குவரத்து தேவைகள் தேவைப்படுகின்றன. அவை பொதுவாக 30% க்கு மிகாமல் கட்டண நிலையில் அனுப்பப்படுகின்றன, இது தளவாட சிக்கலையும் செலவையும் அதிகரிக்கிறது.

இந்த கட்டுப்பாடுகள் அனோட் பக்கத்தில் உள்ள தாமிர மின்னோட்ட சேகரிப்பாளர்களைப் பயன்படுத்துவதிலிருந்து உருவாகின்றன, இது குறைந்த மின்னழுத்தத்தில் கரைந்து, கேத்தோடில் மீண்டும் வைப்பது, உள் குறுகிய சுற்றுகளின் அபாயத்தை அதிகரிக்கும். சோடியம்-அயன் பேட்டரிகள் இந்த வரம்புகளால் பாதிக்கப்படுவதில்லை.

சோடியம் அலுமினியத்துடன் நிலையற்ற உலோகக்கலவைகளை உருவாக்காததால், அவை அனோட் மற்றும் கேத்தோடு இரண்டு பக்கங்களிலும் அலுமினிய மின்னோட்ட சேகரிப்பான்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. இதன் விளைவாக, சோடியம்-அயன் செல்கள் சிதைவு அல்லது பாதுகாப்பு அபாயங்கள் இல்லாமல் பூஜ்ஜிய வோல்ட்களில் பாதுகாப்பாக சேமிக்கப்பட்டு கொண்டு செல்லப்படலாம்.

பூஜ்ஜிய வோல்ட்டுகளில் நீடித்த சேமிப்பு, சைக்கிள் ஓட்டுதல் நிலைத்தன்மையை சமரசம் செய்யாது என நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. பாதுகாப்பான கையாளுதல், குறைந்த போக்குவரத்து செலவுகள் மற்றும் உற்பத்தி மற்றும் நிறுவலில் அதிக நெகிழ்வுத்தன்மை உள்ளிட்ட மதிப்புச் சங்கிலி முழுவதும் இந்த அம்சம் குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகளை வழங்குகிறது. உற்பத்தி தயார் சோடியம்-அயன் பேட்டரிகளின் மற்றொரு முக்கியமான நன்மை, தற்போதுள்ள லித்தியம்-அயன் உற்பத்தி உள்கட்டமைப்புடன் அவற்றின் இணக்கத்தன்மை ஆகும்.

ஒப்பீட்டளவில் சிறிய மாற்றங்களுடன், சோடியம்-அயன் செல்களை உற்பத்தி செய்ய லித்தியம்-அயன் உற்பத்தி வரிகளை மாற்றியமைக்க முடியும். இது தத்தெடுப்புக்கான மூலதனத் தடையை வியத்தகு முறையில் குறைக்கிறது மற்றும் உற்பத்தியாளர்கள் மூலப்பொருள் விநியோக அபாயங்களுக்கு எதிராக பாதுகாக்க அனுமதிக்கிறது.

முதன்மை செயல்முறை வேறுபாடு செல் ஸ்டாக் தயாரிப்பின் போது ஈரப்பதம் உணர்திறனில் உள்ளது. சோடியம்-அயன் பேட்டரிகளுக்கு மிகவும் கடுமையான வெற்றிட உலர்த்துதல் நிலைமைகள் தேவைப்படுகின்றன, ஏனெனில் மீதமுள்ள ஈரப்பதம் செயல்திறனில் அதிக எதிர்மறை தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும். லித்தியம்-அயன் செல்கள் ஒப்பீட்டளவில் லேசான வெற்றிட நிலைகளில் உலர்த்துவதை பொறுத்துக்கொள்ள முடியும், சோடியம்-அயன் செல்கள் ஆழமான வெற்றிட நிலைமைகள் தேவைப்படுகின்றன, இது ஆற்றல் நுகர்வு மற்றும் உற்பத்தி செலவுகளை சிறிது அதிகரிக்கலாம்.

இருப்பினும், உலர் மின்முனை பூச்சு மற்றும் மேம்பட்ட உற்பத்தி நுட்பங்களை நோக்கி தொழில் முன்னேறும்போது, ​​இந்த சவால்கள் குறையும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. குறைந்த பொருள் ஆபத்து சோடியம்-அயன் பேட்டரிகள் லித்தியம்-அயன் அமைப்புகளுடன் ஒப்பிடும்போது கட்டமைப்பு ரீதியாக வேறுபட்ட பொருள் பாதையை வழங்குகின்றன.

சோடியம், சோடா சாம்பல் போன்ற ஏராளமான வளங்களில் இருந்து பெறப்படுகிறது, அவை லித்தியத்தை விட மிகவும் ஏராளமாகவும் புவியியல் ரீதியாகவும் வேறுபட்டவை. பல சோடியம்-அயன் இரசாயனங்கள் கோபால்ட், நிக்கல் மற்றும் தாமிரம் போன்ற முக்கியமான தாதுக்களின் தேவையை முற்றிலும் நீக்குகின்றன. கூடுதலாக, சோடியம்-அயன் பேட்டரிகள் இரண்டு மின்முனைகளுக்கும் தற்போதைய சேகரிப்பாளராக அலுமினியத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன.

அலுமினியம் தாமிரத்தை விட மலிவானது, இலகுவானது மற்றும் பரவலாகக் கிடைக்கிறது, இதன் விளைவாக செலவு சேமிப்பு மற்றும் எடை நன்மைகள் உள்ளன. இந்த பொருள் தேர்வுகள் உலகளாவிய பொருட்களின் விலை ஏற்ற இறக்கத்தின் வெளிப்பாட்டைக் கணிசமாகக் குறைக்கின்றன மற்றும் சப்ளை சங்கிலி பின்னடைவை மேம்படுத்துகின்றன, இது இந்தியா போன்ற ஒரு நாட்டிற்கு முக்கியமான கருத்தாகும். சோடியம்-அயன் விஷயங்களை ஏன் ஒன்றாக எடுத்துக் கொண்டால், சோடியம்-அயன் பேட்டரிகள் வெறும் சோதனைத் தொழில்நுட்பம் அல்ல, ஆனால் வணிக ரீதியாக சாத்தியமான மற்றும் மூலோபாய முக்கியத்துவம் வாய்ந்த தீர்வு என்று இந்தப் பண்புக்கூறுகள் தெரிவிக்கின்றன.

சோடியம்-அயன் பேட்டரிகள் 2035 ஆம் ஆண்டளவில் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளைக் குறைக்கலாம் என்று விலைக் கணிப்புகள் குறிப்பிடுகின்றன. 2025 ஆம் ஆண்டு நிலவரப்படி, சுமார் 70 GWh சோடியம்-அயன் உற்பத்தித் திறன் உலகளவில் ஏற்கனவே செயல்பட்டு வருகிறது, 2030-க்குள் கிட்டத்தட்ட 400 GWh ஆக உயரும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. தொழில்நுட்பம்.

இந்தியாவிற்கான கொள்கை, ஒழுங்குமுறை மற்றும் சுற்றுச்சூழல் அமைப்பு பரிந்துரைகள் சோடியம்-அயன் பேட்டரிகள் இந்தியாவின் ஆற்றல் சேமிப்பு நிலப்பரப்பின் அர்த்தமுள்ள பகுதியாக மாறுவதை உறுதிசெய்ய, ஒரு ஒருங்கிணைந்த கொள்கை மற்றும் ஒழுங்குமுறை அணுகுமுறை அவசியம். கேத்தோடு, அனோட், எலக்ட்ரோலைட் மற்றும் பிரிப்பான் உற்பத்தி போன்ற அப்ஸ்ட்ரீம் பேட்டரி உள்கட்டமைப்பிற்கான பொது ஆதரவு, லித்தியம்-அயன் அமைப்புகளில் குறுகிய கவனம் செலுத்தாமல் சோடியம்-அயன் வேதியியலை வெளிப்படையாக சேர்க்க வேண்டும். PLI கட்டமைப்பின் திருத்தங்கள் உட்பட எதிர்கால ஊக்குவிப்பு திட்டங்கள், நெகிழ்வுத்தன்மையை ஊக்குவிக்க வேண்டும், புதிய பேட்டரி ஆலைகள் லித்தியம்-அயன் மற்றும் சோடியம்-அயன் உற்பத்தி இரண்டிற்கும் இடமளிக்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன என்பதை உறுதி செய்ய வேண்டும்.

ஒரு ஒழுங்குமுறை நிலைப்பாட்டில் இருந்து, தரநிலைகள், பாதுகாப்புக் குறியீடுகள் மற்றும் சான்றளிக்கும் பாதைகள் ஆகியவை சோடியம்-அயன் பேட்டரிகளை வெளிப்படையாகச் சேர்க்க, விரைவான வணிகமயமாக்கல் மற்றும் வரிசைப்படுத்தலைச் செயல்படுத்தும் வகையில் புதுப்பிக்கப்பட வேண்டும். EV உற்பத்தியாளர்கள் கொள்முதல் கொள்கைகள், பைலட் திட்டங்கள் மற்றும் லித்தியம்-அயன் விருப்பங்களுடன் சோடியம்-அயன் பேட்டரிகளைப் பயன்படுத்தி வாகன இயங்குதளங்களை தட்டச்சு-சோதனை மற்றும் அங்கீகரிக்க ஒழுங்குமுறை நட்ஜ்கள் மூலம் ஊக்குவிக்கப்பட வேண்டும்.

இந்த இரட்டை-ஒப்புதல் உத்தியானது சப்ளை இடையூறுகள் அல்லது விலை ஏற்ற இறக்கங்களுக்கு பதில் விரைவான மாற்றீட்டை அனுமதிக்கும். இறுதியாக, R&D, செயல்விளக்கத் திட்டங்கள் மற்றும் ஆரம்பகால வரிசைப்படுத்தல்களுக்கான இலக்கு பொது நிதி, குறிப்பாக கிரிட் சேமிப்பு, இரு மற்றும் மூன்று சக்கர வாகனங்கள் மற்றும் நிலையான பயன்பாடுகள், சந்தை நம்பிக்கையை வளர்க்க உதவும். தொழில்துறை கொள்கை, ஒழுங்குமுறை மற்றும் சந்தை ஊக்குவிப்புகளை சீரமைப்பதன் மூலம், சோடியம்-அயன் பேட்டரிகள் முக்கிய பங்கு வகிக்கும் ஒரு நியாயமான, நெகிழ்ச்சியான மற்றும் எதிர்கால-தயாரான பேட்டரி சுற்றுச்சூழல் அமைப்பை இந்தியா வளர்க்க முடியும்.

ஜெய்தீப் சரஸ்வத் வசுதா அறக்கட்டளையில் எலெக்ட்ரிக் மொபிலிட்டி செங்குத்தாக வழிநடத்துகிறார், அங்கு அவர் EV தத்தெடுப்புக்கான முக்கிய தடைகளை நிவர்த்தி செய்வதிலும் நிலையான இயக்கம் தீர்வுகளை முன்னேற்றுவதிலும் கவனம் செலுத்துகிறார்; நிகில் மால், எலக்ட்ரிக் மொபிலிட்டியின் ஒரு பகுதியாகும்