The role of R&D in developing next-generation battery materials khabarkakhel

Mayank Patel
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यह लेख एप्सिलॉन एडवांस्ड मटेरियल्स के सीईओ सुनीत कपूर द्वारा लिखा गया है।
भारत में बैटरी बाजार एक बड़ी ताकत के रूप में उभर रहा है। 2024 में 7.20 बिलियन अमेरिकी डॉलर से बढ़कर 2029 तक 15.65 बिलियन अमेरिकी डॉलर होने का अनुमान है, यह एक ऐसा उद्योग है जो बढ़ रहा है। जो चीज़ इस वृद्धि को जटिल बना रही है वह है इसका तेजी से अपनाया जाना बिजली के वाहन (ईवीएस) भारत ने बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के लिए 47.71 मिलियन अमेरिकी डॉलर का निवेश निर्धारित किया है।देश की पर्यावरण रणनीति के केंद्र में नवीकरणीय ऊर्जा के साथ, हमारी क्षमताएं ऊर्जा भंडारण प्रणालियाँ डीकार्बोनाइजेशन में अग्रणी बनने की भारत की क्षमता को बहुत प्रभावित करेगा।
जबकि हमने ईवी में महत्वपूर्ण प्रगति की है, स्थानीय विकास को प्राथमिकता देने की जरूरत है अगली पीढ़ी, स्थिर और स्थिर बिजली आपूर्ति सुनिश्चित करने के लिए उच्च क्षमता वाली बैटरियां। इसे मांग को पूरा करना चाहिए और प्रसंस्करण सहित विभिन्न बैटरी प्रौद्योगिकियों में उन्नत अनुसंधान की नींव रखते हुए भारत की आत्मनिर्भरता को बढ़ावा देना चाहिए। बैटरी सामग्री. अनुसंधान और विकास इस क्षेत्र में (आरएंडडी) प्रयासों को बैटरी प्रदर्शन, सुरक्षा, दीर्घायु और सबसे महत्वपूर्ण रूप से सुधार पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए। सहनशीलता.
अनुसंधान एवं विकास के माध्यम से भारत को सशक्त बनाना
भारत को बैटरी विनिर्माण पारिस्थितिकी तंत्र में उत्कृष्टता प्राप्त करने के लिए अनुसंधान और विकास पर रणनीतिक जोर देना आवश्यक है। एक एकीकृत रणनीति के बिना, राष्ट्र को कई चुनौतियों का सामना करना पड़ेगा, जिसमें एक नाजुक आपूर्ति श्रृंखला, गिरती सामर्थ्य और बाहरी निर्भरता शामिल है, जिसमें कृत्रिम समर्थन उपायों के माध्यम से रुक-रुक कर हस्तक्षेप की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, के उपयोग के रूप में जैसे-जैसे लिथियम-आयन बैटरी सेल ऑटोमोटिव, स्थिर भंडारण, एयरोस्पेस और अन्य क्षेत्रों में विस्तारित हो रहे हैं, उनकी सुरक्षा बढ़ाने की आवश्यकता बढ़ रही है। जबकि लिथियम-आयन सेल दुर्घटनाओं की घटनाएं अत्यंत दुर्लभ हैं, वे यांत्रिक, थर्मल या विद्युत तनाव या दुरुपयोग की स्थितियों में हो सकती हैं। इस जोखिम को कम करने के लिए, ग्राहकों की अंतर्दृष्टि प्राप्त करने और समग्र गुणवत्ता बढ़ाने के लिए विकास प्रक्रिया में वास्तविक समय की प्रतिक्रिया को एकीकृत करने में सक्षम एक मजबूत अनुसंधान और विकास बुनियादी ढांचा स्थापित करना आवश्यक है।

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अगली पीढ़ी के अनुसंधान और विकास पर चर्चा करते समय उन्नत बैटरी सामग्रीऐसे कई प्रमुख क्षेत्र हैं जिन पर प्राथमिक ध्यान देने की आवश्यकता है।
बैटरी सामग्री के लिए एक लचीला बुनियादी ढांचा स्थापित करने की दिशा में पहला कदम ऊर्जा स्थिरता प्राप्त करना शामिल है, जो कार्बन पदचिह्न को कम करने में एक महत्वपूर्ण तत्व है। इसे संसाधन, जल और ऊर्जा चक्र में व्यापक अनुसंधान के माध्यम से महसूस किया जा सकता है। एक अनुकूलित चक्रीय दृष्टिकोण संसाधन की बर्बादी को कम करता है और साथ ही स्थिरता और मूल्य को भी बढ़ाता है। कैप्टिव फीडस्टॉक का लाभ उठाकर और कच्चे माल की सोर्सिंग करके, हम बैटरी विकास में संसाधन चक्रीयता को सक्रिय रूप से बढ़ावा दे सकते हैं। साथ में, जल पुनर्चक्रण पहल ताजे पानी की खपत को कम करती है, उपचारित अपशिष्ट जल के उपयोग पर जोर देती है, और ऊर्जा पुनर्चक्रण पुनर्प्राप्त अपशिष्ट गैसों के उपयोग के माध्यम से ऊर्जा खपत को कम करता है। इसके अलावा, ग्लोबल वार्मिंग क्षमता (जीडब्ल्यूपी) में कमी पर एकीकृत जोर के साथ सिंथेटिक ग्रेफाइट एनोड सामग्री का उत्पादन, स्थिरता प्राप्त करने के लिए महत्व रखता है, हालांकि बैटरी सामग्री का उत्पादन ग्रीनहाउस गैस (जीएचजी) उत्सर्जन के प्राथमिक स्रोत के रूप में मान्यता प्राप्त है। ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए लिथियम-आयन बैटरी। देश में तकनीकी प्रगति के कारण, शोधकर्ता और डेवलपर्स विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए सबसे आशाजनक बैटरी सामग्रियों की पहचान और उन्हें परिष्कृत कर सकते हैं। वे परिष्कृत वैज्ञानिक मॉडलिंग और सिमुलेशन विधियों का उपयोग करके इसे पूरा करते हैं।
अगली पीढ़ी की बैटरी सामग्री के विकास को उत्प्रेरित करने की रणनीतियाँ
आपूर्ति श्रृंखला में सभी हितधारकों के साथ काम करना: इसके लिए अनिवार्य रूप से एक बैटरी विनिर्माण वर्कफ़्लो विकसित करने की आवश्यकता है जो उत्पाद प्रदर्शन और सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए विश्लेषणात्मक तकनीकों की एक विस्तृत श्रृंखला का उपयोग करता है। बैटरी निर्माण कच्चे माल और विनिर्माण चरणों की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए विभिन्न प्रकार के विश्लेषणात्मक तरीकों जैसे एक्स-रे विवर्तन, स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी और गीले-रसायन दृष्टिकोण का उपयोग करता है। इन मूल्यांकनों से परिणाम, उपकरण मेटाडेटा और अंशांकन डेटा सहित प्रचुर मात्रा में डेटा प्राप्त होता है, जो एक प्रभावी और नियामक-अनुपालक विनिर्माण प्रक्रिया को बनाए रखने के लिए सटीक दस्तावेज़ीकरण और उपलब्धता की आवश्यकता पर बल देता है। स्वदेशी परीक्षण के लिए प्रयोगशाला प्रोटोटाइप को सक्षम करने के लिए आवश्यक सहायता प्रदान करके इन सभी गतिविधियों का समर्थन किया जा सकता है।
तरल और गोली घनत्व, राख सामग्री और नमी सामग्री का सावधानीपूर्वक परीक्षण: बैटरी सामग्री की अखंडता और गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए यह महत्वपूर्ण है। एक थैली कोशिकाओं का मूल्यांकन उनकी निर्वहन क्षमता, दक्षता और सामग्री की स्प्रिंग-बैक विशेषताओं को सुनिश्चित करने के लिए किया जाना चाहिए। एनोड सामग्रियों का पूर्ण परीक्षण सिक्का-सेल, पाउच सेल और मल्टी-लेयर पाउच सेल जैसे विभिन्न सेल प्रारूपों में प्रतिवर्ती क्षमता, प्रारंभिक चक्र दक्षता, चार्जिंग / डिस्चार्जिंग दर और ऊर्जा घनत्व सहित बैटरी गुणों को अनुकूलित कर सकता है। बैटरी प्रदर्शन और विश्वसनीयता।
इलेक्ट्रिक गतिशीलता के प्रति सरकार की प्रतिबद्धता को आगे बढ़ाना: वर्तमान संकेतक बताते हैं कि लिथियम-आयन तकनीक निकट भविष्य में बैटरी बाजार में अपना प्रभुत्व बनाए रखेगी। इस उद्देश्य के अधिदेशों को साकार करने के लिए सरकारी विचार-विमर्श की भी आवश्यकता होगी ताकि मूल्य श्रृंखला के हितधारकों को राष्ट्र की व्यापक दृष्टि के साथ जोड़ा जा सके। अनुसंधान और विकास पर लक्षित जोर आयातित सेल घटकों पर निर्भरता को कम करने की क्षमता रखता है।
आगे का रास्ता
वैश्विक बैटरी बाजार के 2023 से 2030 तक 15.8% की चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर (सीएजीआर) से विस्तार होने की उम्मीद है। उद्योग भागीदारी और अंतःविषय अनुसंधान सहित हितधारकों के बीच सहयोगात्मक प्रयास, महत्वपूर्ण प्रौद्योगिकियों के व्यावसायीकरण में तेजी लाने में महत्वपूर्ण होंगे। ये निवेश ऊर्जा भंडारण समाधानों की बढ़ती मांग को पूरा करने और सतत विकास लक्ष्यों को आगे बढ़ाने में मदद करेंगे। अनुसंधान में निवेश करने और अनुसंधान के लिए ऐसा माहौल बनाने का समय आ गया है जो वैश्विक बाजार में भारत की स्थिति को बढ़ा सकता है और भविष्य की ऊर्जा मांगों को स्थायी तरीके से पूरा कर सकता है।
अस्वीकरण: इस लेख में व्यक्त विचार और राय पूरी तरह से मूल लेखक के हैं और टाइम्स ग्रुप या उसके किसी भी कर्मचारी का प्रतिनिधित्व नहीं करते हैं।

2024-06-17 17:49:26

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