सॉलिड-स्टेट बैटरी: Difference between revisions

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लिथियम आयन बैटरी या लिथियम बहुलक बैटरी में पाए जाने वाले तरल या बहुलक जेल विद्युत् अपघट्य के अतिरिक्त ठोस इलेक्ट्रोड और ठोस-अवस्था विद्युत् अपघट्य का उपयोग करके ठोस-अवस्था बैटरी (विद्युत) प्रौद्योगिकी को तैनात करती है।^[1]^[2]

जबकि ठोस विद्युत् अपघट्य पहली बार 19वीं शताब्दी में खोजे गए थे, कई कमियों ने व्यापक अनुप्रयोग को रोका है। 20वीं सदी के अंत और 21वीं सदी की प्रारम्भ में विकास ने ठोस-अवस्था बैटरी प्रौद्योगिकियों में नवीन सिरे से रुचि उत्पन्न की है, विशेष रूप से विद्युतीय वाहन के संदर्भ में, 2010 से प्रारम्भ हुई। ठोस-अवस्था बैटरी तरल लिथियम-आयन बैटरी की कई समस्याओं के लिए संभावित हल प्रदान कर सकती हैं, जैसे कि ज्वलनशीलता, सीमित वोल्टता, अस्थिर ठोस-विद्युत् अपघट्य अंतरावस्था निर्माण, निकृष्ट चक्रण निष्पादन और सामर्थ्य।^[3]

ठोस-अवस्था बैटरियों में ठोस विद्युत् अपघट्य के रूप में उपयोग के लिए प्रस्तावित पदार्थ में सिरेमिक (जैसे, ऑक्साइड, सल्फाइड, फॉस्फेट) और ठोस बहुलक सम्मिलित हैं। ठोस-अवस्था बैटरियों का उपयोग कृत्रिम कार्डियक पेसमेकर, रेडियो-आवृत्ति पहचान और धारणीय प्रौद्योगिकी उपकरणों में किया गया है। वे उच्च ऊर्जा घनत्व के साथ संभावित रूप से सुरक्षित हैं, परन्तु बहुत अधिक लागत पर। व्यापक रूप से अपनाने की आक्षेपों में ऊर्जा और शक्ति घनत्व, स्थायित्व, भौतिक लागत, संवेदनशीलता और स्थिरता सम्मिलित हैं।^[4]

इतिहास

1831 और 1834 के बीच, माइकल फैराडे ने ठोस विद्युत् अपघट्य सिल्वर सल्फाइड और लेड II कांच (द्वितीय) फ्लोराइड की खोज की, जिसने ठोस-अवस्था आयनिक्स की नींव रखी।^[5]^[6]

1950 के दशक के अंत तक, कई चांदी-संवाहक विद्युत रासायनिक प्रणालियों ने ठोस विद्युत् अपघट्य को नियोजित किया, परन्तु ऐसी प्रणालियों में कम ऊर्जा घनत्व और सेल वोल्टता और उच्च आंतरिक प्रतिरोध सहित अवांछनीय गुण थे।^[7]^[8] 1967 में, आयनों के व्यापक वर्ग (Li+, Na+, K+, Ag+, और Rb+) के लिए तीव्र आयनिक चालन β - एल्यूमिना की खोज ने ऊर्जा घनत्व में वृद्धि के साथ नवीन ठोस-अवस्था वाले विद्युत रासायनिक उपकरणों के विकास के लिए उत्तेजना प्रारम्भ कर दी।^[9]^[8]^[10] सबसे तुरंत, अमेरिका में फोर्ड मोटर कंपनी^[11] और जापान में एनजीके^[8] में पिघला हुआ सोडियम / β - एल्यूमिना / सल्फर सेल विकसित किए गए। ठोस-अवस्था विद्युत् अपघट्य के लिए यह उत्साह दोनों कार्बनिक, अर्थात पॉली (एथिलीन) ऑक्साइड (पीईओ), और अकार्बनिक जैसे नासिकों में नवीन प्रणालियों की खोज में प्रकट हुआ।^[8] यद्यपि, इनमें से कई प्रणालियों को सामान्यतः उच्च तापमान पर संचालन की आवश्यकता होती है, और / या उत्पादन करने के लिए कममानित थे, मात्र सीमित व्यावसायिक तैनाती को सक्षम करने के लिए है।^[8] ओक रिज राष्ट्रीय प्रयोगशाला, लिथियम फॉस्फोरस ऑक्सीनाइट्राइड (लीपॉन) द्वारा विकसित ठोस-अवस्था विद्युत् अपघट्य का नवीन वर्ग 1990 के दशक में उभरा था। जबकि लीपॉन का उपयोग पतली फिल्म लिथियम-आयन बैटरी बनाने के लिए सफलतापूर्वक किया गया था। पतली फिल्म लिथियम-आयन बैटरी,^[12] इस प्रकार के अनुप्रयोग पतली फिल्म विद्युत् अपघट्य के निक्षेप से जुड़ी लागत के साथ-साथ छोटी क्षमताओं के कारण सीमित थे, जिन्हें पतली फिल्म प्रारूप का उपयोग करके अभिगम किया जा सकता था।^[13]^[14]

2011 में, कामया एट अल के ऐतिहासिक कार्य ने पहले ठोस-विद्युत् अपघट्य, Li_1.5Al_0.5Ge_1.5(PO₄)₃ (LAGP) का निष्पादन किया, जो कक्ष के तापमान पर तरल विद्युत् अपघट्य समकक्षों से अधिक आयतन में आयनिक चालकता प्राप्त करने में सक्षम था।^[15] इसके साथ, बल्क ठोस-आयन संवाहक अंततः लिथियम-आयन समकक्षों के साथ तकनीकी रूप से प्रतिस्पर्धा कर सकते हैं, जिससे ठोस-अवस्था शोध के आधुनिक युग का प्रारम्भ हो सकता है।

2000 का वाणिज्यिक अनुसंधान एवं विकास

नवीन सहस्राब्दी में प्रौद्योगिकी उन्नत होने के कारण, स्वचालित और परिवहन उद्योगों में शोधकर्ताओं और कंपनियों ने ठोस-अवस्था बैटरी प्रौद्योगिकियों में पुनरोद्धार की रुचि का अनुभव किया। 2011 में, बोलोरे ने अपनी ब्लूकार मॉडल कारों का एक गाड़ियों के समूह का प्रमोचन किया, पहले कारशेयरिंग सेवा ऑटोलिब' के सहयोग से, और बाद में फुटकर ग्राहकों के लिए जारी किया। कार का उद्देश्य अनुप्रयोग में कंपनी की विद्युत से चलने वाले सेल की विविधता को प्रदर्शित करना था, और इसमें 30 kWh लिथियम धातु बहुलक (एलएमपी) बैटरी को बहुलकी विद्युत् अपघट्य के साथ चित्रित किया गया था, जिसे सह बहुलक (पॉलीऑक्सीएथिलीन) में लिथियम लवण को घोलकर बनाया गया था।

2012 में, टोयोटा ने शीघ्र ही निवेदन का पालन किया और इलेक्ट्रिक वाहन बाजार में प्रतिस्पर्धी बने रहने के लिए मोटर वाहन उद्योग में अनुप्रयोगों के लिए ठोस-अवस्था बैटरियों में प्रायोगिक अनुसंधान करना प्रारम्भ किया।^[16] उसी समय, वोक्सवैगन ने प्रौद्योगिकी में विशेषज्ञता रखने वाली छोटी प्रौद्योगिकी कंपनियों के साथ साझेदारी प्रारम्भ की।

तकनीकी सफलताओं की श्रृंखला प्रारम्भ हुई। 2013 में, कोलोराडो बोल्डर विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने ठोस-अवस्था लिथियम बैटरी के विकास की घोषणा की, जिसमें लौह- गंधक रसायन शास्त्र पर आधारित ठोस समग्र कैथोड था, जिसने पहले से स्थित एसएसबी की तुलना में उच्च ऊर्जा क्षमता का वचन दिया था।^[17]

2017 में, लिथियम-आयन बैटरी के सह-आविष्कारक जॉन गुडइनफ ने काँच विद्युत् अपघट्य और लिथियम, सोडियम या पोटैशियम से युक्त क्षार-धातु एनोड का उपयोग करके ठोस-अवस्था कांच की बैटरी का अनावरण किया।^[18] उस वर्ष बाद में, टोयोटा ने पैनासोनिक के साथ अपनी दशकों प्राचीन साझेदारी को गहन करने की घोषणा की, जिसमें ठोस-अवस्था बैटरी पर सहयोग सम्मिलित है।^[19] अपने प्रारंभिक गहन अनुसंधान और अन्य उद्योग के नेताओं के साथ समन्वित सहयोग के कारण, टोयोटा के निकट एसएसबी से संबंधित सबसे अधिक पेटेंट हैं।^[20] यद्यपि, अन्य कार निर्माता स्वतंत्र रूप से ठोस-अवस्था बैटरी बैटरी प्रौद्योगिकियों का विकास कर रहे हैं, तीव्रता से बढ़ती हुई सूची में सम्मिलित हो गए हैं जिसमें बीएमडब्ल्यू,^[21] होंडा,^[22] हुंडई मोटर कंपनी^[23] और निसान सम्मिलित हैं।^[24] स्पार्क प्लग निर्माता एनजीके जैसी अन्य स्वचालित-संबंधित कंपनियों ने पारंपरिक जीवाश्म-ईंधन प्रतिमान के कथित अप्रचलन को देखते हुए सिरेमिक-आधारित ठोस अवस्था बैटरी की बढ़ती मांग को पूरा करने के लिए अपनी व्यावसायिक विशेषज्ञता और मॉडल को फिर से तैयार किया है।^[25]

प्रमुख विकास 2018 में जारी रहे, जब यूनिवर्सिटी ऑफ कोलोराडो बोल्डर शोध समूह^[26] से निकले ठोस सामर्थ्य को सैमसंग और हुंडई मोटर कंपनी से 20 मिलियन डॉलर का वित्त पोषण प्राप्त किया, ताकि छोटी विनिर्माण पंक्ति स्थापित की जा सके, जो इसके सभी ठोस-अवस्था की प्रतियां तैयार कर सके, रिचार्जेबल लिथियम-धातु बैटरी मूल^[27] जिसकी अनुमानित क्षमता प्रति वर्ष 10 मेगावाट घंटे है।^[28]

क्वांटमस्केप, अन्य ठोस-अवस्था बैटरी प्रवर्तन जो विज्ञान-संबंधी शोध समूह (इस स्थिति में, स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय) से बाहर निकला, ने उसी वर्ष ध्यान आकर्षित किया, जब वोक्सवैगन ने समूह के शोध में $100 मिलियन के निवेश की घोषणा की, जो सबसे बड़ा हितधारक बन गया, जिसमें बिल गेट्स^[29] निवेशक भी सम्मिलित थे। ठोस-अवस्था बैटरियों के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए संयुक्त उत्पादन परियोजना स्थापित करने के लक्ष्य के साथ, वोक्सवैगन ने क्वांटमस्केप को जून 2020 में अतिरिक्त $200 मिलियन का अनुदान दिया, और 29 नवंबर, 2020 को न्यूयॉर्क स्टॉक एक्सचेंज की प्रारंभिक सार्वजनिक प्रस्तुति होगी परियोजना के लिए अतिरिक्त निष्पक्षता पूंजी जुटाने के लिए केंसिंग्टन कैपिटल एक्विजिशन के साथ विलय का भाग के रूप में है।^[30]^[31] क्वांटमस्केप ने बड़े पैमाने पर उत्पादन 2024 की दूसरी छमाही में प्रारम्भ करने के लिए निर्धारित किया है।^[31]

किंग ताओ ने 2018 में "विशेष उपकरण और उच्च अंत डिजिटल उत्पादों" के लिए एसएसबी की आपूर्ति करने के प्रारंभिक उद्देश्य के साथ, ठोस-अवस्था बैटरी की पहली चीनी उत्पादन पंक्ति भी प्रारम्भ की; यद्यपि, कंपनी ने स्वचालित अंतराल में संभावित विस्तार के उद्देश्य से कई कार निर्माताओं से बात की है।^[32]

जुलाई 2021 में, मुराटा उत्पादन ने घोषणा की कि वह आने वाले महीनों में ऑल-ठोस-अवस्था बैटरियों का बड़े पैमाने पर उत्पादन प्रारम्भ कर देगी, जिसका उद्देश्य उन्हें ईयरफ़ोन और अन्य धारणीय उपकरणों के निर्माताओं को आपूर्ति करना है।^[33] बैटरी की क्षमता 3.8V पर 25mAh तक है,^[34] इसे ईयरबड्स जैसे छोटे मोबाइल उपकरणों के लिए उपयुक्त बनाता है, परन्तु इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए नहीं। इलेक्ट्रिक वाहनों में प्रयुक्त लिथियम-आयन सेल सामान्यतः समान वोल्टता पर 2,000 से 5,000 एमएएच की प्रस्तुति करते हैं:^[35] समान शक्ति प्रदान करने के लिए एक ईवी को मुराटा सेल की तुलना में कम से कम 100 गुना अधिक की आवश्यकता होगी।

फोर्ड मोटर कंपनी और बीएमडब्ल्यू ने प्रवर्तन ठोस शक्ति को 130 मिलियन डॉलर से वित्त पोषित किया, और 2022 तक कंपनी ने कुल 540 मिलियन डॉलर जुटाए हैं।^[36]

सितंबर 2021 में, टोयोटा ने लागत और कम विद्युत की आवश्यकताओं के कारण 2025 में हाइब्रिड मॉडल के साथ प्रारम्भ होने वाले कुछ भविष्य के कार मॉडलों में ठोस-अवस्था बैटरी का उपयोग करने की अपनी योजना की घोषणा की।

2022 के प्रारम्भ में, स्विस क्लीन बैटरी (एससीबी) ने घोषणा की कि वह 2024 तक फ्रौएनफेल्ड में स्थायी ठोस-अवस्था बैटरी के लिए संसार की पहली फैक्ट्री खोलने की योजना बना रही है, जिसमें 1.2 GWH का प्रारंभिक उत्पादन होगा, जिसे 7.6 GWh तक बढ़ाने की योजना है।^[37]

जनवरी 2022 में, प्रोलोगियम टेक्नोलॉजी ने मर्सिडीज-बेंज समूह, मर्सिडीज-बेंज समूह की सहायक कंपनी के साथ तकनीकी सहयोग समझौते पर हस्ताक्षर किए। मर्सिडीज-बेंज द्वारा निवेश किए गए पैसे का उपयोग ठोस-अवस्था बैटरी के विकास और उत्पादन तैयारियों के लिए किया जाएगा।^[38]

फरवरी 2022 में, एल्पाइन 4 होल्डिंग्स की सहायक कंपनियों एलेक्जेट औरवायु एयरोस्पेस ने अपने ड्रोन में ठोस अवस्था बैटरियों को सफलतापूर्वक स्थापित किया, जिससे बाद में एक सरकारी संविदाकार को बिक्री हुई।^[39] जुलाई 2022 में, स्वॉट ने 350-400 Wh/kg ऊर्जा घनत्व वाली 20 Ah इलेक्ट्रिक बैटरी के उत्पादन की घोषणा की।^[40]

पदार्थ

ठोस-अवस्था विद्युत् अपघट्य (एसएसई) उम्मीदवार पदार्थ में लिथियम ऑर्थोसिलिकेट,^[41] ग्लास बैटरी,^[18]सल्फाइड^[42] और रुबिडीयाम सिल्वर आयोडाइड|RbAg₄I₅ जैसे सिरेमिक सम्मिलित हैं।^[43]^[44] मुख्यधारा के ऑक्साइड ठोस विद्युत् अपघट्य में Li_1.5Al_0.5Ge_1.5(PO₄)₃ (LAGP), Li_1.4Al_0.4Ti_1.6(PO₄)₃ (LATP), पेरोसाइट-प्रकार Li_3xLa_2/3-xTiO₃ (LLTO), और गार्नेट-टाइप Li_6.4La₃Zr_1.4Ta_0.6O₁₂ (LLZO) सम्मिलित हैं।^[45] चार एसएसई की ऊष्मीय स्थिरता बनाम Li LAGP < LATP < LLTO < LLZO के क्रम में थी। क्लोराइड सुपर आयनिक संवाहकों को अन्य आशाजनक ठोस विद्युत् अपघट्य के रूप में प्रस्तावित किया गया है। वे आयनिक प्रवाहकीय और साथ ही विकृत सल्फाइड हैं, परन्तु साथ ही सल्फाइड की निकृष्ट ऑक्सीकरण स्थिरता से कष्टमय नहीं हैं। इसके अतिरिक्त, उनकी लागत ऑक्साइड और सल्फाइड एसएसई से कम मानी जाती है।^[46] वर्तमान क्लोराइड ठोस विद्युत् अपघट्य निकाय को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: Li₃MCl₆^[47]^[48] और Li₂M_2/3Cl₄।^[49] M तत्वों में Y, Tb-Lu, Sc और In सम्मिलित हैं। कैथोड लिथियम आधारित हैं। रूपांतर में लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड, LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂, LiMn₂O₄, और LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂ सम्मिलित हैं। एनोड अधिक भिन्न होते हैं और विद्युत् अपघट्य के प्रकार से प्रभावित होते हैं। उदाहरणों में In, ठोस अवस्था सिलिकॉन बैटरी, Ge_xSi_1−x, SnO–B₂O₃, SnS –P₂S₅, Li₂FeS₂, FeS, NiP₂, and Li₂SiS₃ सम्मिलित है।^[50]

एक आशाजनक कैथोड पदार्थ लिथियम-एस बैटरी है, जो (ठोस लिथियम एनोड/Li₂S सेल के भाग के रूप में) 1670 mAh g^-1 की सैद्धांतिक विशिष्ट क्षमता है, "LiCoO₂ के प्रभावी मान से दस गुना बड़ा है"। सल्फर तरल विद्युत् अपघट्य अनुप्रयोगों में अनुपयुक्त कैथोड बनाता है क्योंकि यह अधिकांश तरल विद्युत् अपघट्य में घुलनशील होता है, प्रभावशाली रूप से बैटरी के जीवनकाल को कम करते है। सल्फर का अध्ययन ठोस अवस्था अनुप्रयोगों में किया जाता है।^[50]

वर्तमान में, एक सिरेमिक वस्त्र उद्योग विकसित किया गया था जिसने लिथियम-एस ठोस अवस्था बैटरी में वचन दिखाया था। इस वस्त्र उद्योग ने सल्फर लोडिंग को संभालने के समय आयन संचरण की सुविधा प्रदान की, यद्यपि यह अनुमानित ऊर्जा घनत्व तक नहीं पहुंच पाया। 500-माइक्रोन-मोटी विद्युत् अपघट्य समर्थन और विद्युत् अपघट्य क्षेत्र के 63% उपयोग का परिणाम 71Wh/kg था। जबकि अनुमानित ऊर्जा घनत्व 500Wh/kg था।^[51]

लिथियम-एयर बैटरी उच्च सैद्धांतिक क्षमता भी है। इन उपकरणों के साथ मुख्य समस्या यह है कि एनोड को परिवेशी वातावरण से सील किया जाना चाहिए, जबकि कैथोड इसके संपर्क में होना चाहिए।^[50]

Li/LiFePO₄ बैटरी इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए ठोस अवस्था अनुप्रयोग के रूप में विश्वास दिखाती है। 2010 के अध्ययन ने इस पदार्थ को ईवी के लिए रिचार्जेबल बैटरी के सुरक्षित विकल्प के रूप में प्रस्तुत किया जो "यूएसएबीसी-डीओई लक्ष्यों को पार करते है"।^[52]

शुद्ध सिलिकॉन μSi||एसएसई||एनसीएम811 एनोड के साथ एक सेल डैरेन एचएस टैन एट अल द्वारा एकत्रित किया गया था। μSi एनोड (99.9 wt% की शुद्धता), ठोस अवस्था विद्युत् अपघट्य (एसएसई) और लिथियम निकल कोबाल्ट मैंगनीज ऑक्साइड (एनसीएम811) कैथोड का उपयोग करना। इस प्रकार की ठोस अवस्था बैटरी ने 5 mA सेमी⁻² तक उच्च वर्तमान घनत्व, कार्य तापमान की विस्तृत श्रृंखला (-20 डिग्री सेल्सियस और 80 डिग्री सेल्सियस), और 11 एमएएच सेमी^-2 तक की क्षेत्रीय क्षमता (एनोड के लिए) का प्रदर्शन किया (2890 एमएएच/जी)। साथ ही, 5 mA सेमी^-2 के अंतर्गत 500 चक्रों के बाद, बैटरी अभी भी 80% क्षमता प्रतिधारण प्रदान करती हैं, जो अब तक रिपोर्ट की गई सभी ठोस-अवस्था वाली बैटरी का μSi का सर्वश्रेष्ठ निष्पादन है।^[53]

क्लोराइड ठोस विद्युत् अपघट्य सैद्धांतिक रूप से उच्च आयनिक चालकता और ठीक अभिरूपणीयता वाले क्लोराइड ठोस विद्युत् अपघट्य के कारण पारंपरिक ऑक्साइड ठोस विद्युत् अपघट्य पर भी विश्वास दिखाते हैं।^[54] इसके अतिरिक्त क्लोराइड ठोस विद्युत् अपघट्य की असाधारण उच्च ऑक्सीकरण स्थिरता और उच्च नम्यता इसके निष्पादन में वृद्धि करते है। विशेष रूप से ठोस विद्युत् अपघट्य के लिथियम मिश्रित-धातु क्लोराइड वर्ग, झोउ एट ताल द्वारा विकसित Li₂In_xSc_0.666-xCl₄ संरचना की विस्तृत श्रृंखला पर उच्च आयनिक चालकता (2.0 mS सेमी⁻¹) दिखाते हैं। यह क्लोराइड ठोस विद्युत् अपघट्य के कारण अनावृत कैथोड सक्रिय पदार्थ के साथ संयोजन के रूप में उपयोग करने में सक्षम होने के कारण लेपित कैथोड सक्रिय पदार्थ और इसकी कम इलेक्ट्रॉनिक चालकता के विपरीत है।^[55] Li₂ZrCl₆ ठोस विद्युत् अपघट्य के साथ कम, परन्तु अभी भी प्रभावशाली, आयनिक चालकता के साथ वैकल्पिक अल्पमूल्य क्लोराइड ठोस विद्युत् अपघट्य संयोजन पाया जा सकता है। यह विशेष रूप से क्लोराइड ठोस विद्युत् अपघट्य उच्च कक्ष के तापमान आयनिक चालकता (0.81 mS सेमी^-1), विरूपता, और उच्च आर्द्रता सहनशीलता है।^[56]

उपयोग

ठोस-अवस्था बैटरियां कृत्रिम हृदय गतिनिर्धारक, रेडियो-आवृत्ति अभिज्ञान, धारणीय तकनीक और इलेक्ट्रिक वाहनों में संभावित रूप से उपयोगी हैं।^[57]^[58]

इलेक्ट्रिक वाहन

हाइब्रिड और प्लग-इन इलेक्ट्रिक कारें विभिन्न प्रकार की बैटरी तकनीकों का उपयोग करती हैं, जिनमें लिथियम-आयन, निकेल-धातु हाइड्राइड बैटरी (NiMH), लेड-एसिड बैटरी और इलेक्ट्रिक दोहरी परत संधारित्र (या अतिसंधारित्र),^[59] लिथियम-आयन बाजार पर बाध्यकारी है।^[60] अगस्त 2020 में, टोयोटा ने अपने प्रोटोटाइप वाहन, एलक्यू अवधारणा (2019) का सड़क परीक्षण प्रारम्भ किया, जो ठोस-अवस्था बैटरी से लैस है।^[61] सितंबर 2021 में, टोयोटा ने बैटरी विकास और आपूर्ति पर अपनी कार्यनीति का अनावरण किया, जिसमें इसकी विशेषताओं का उपयोग करने के लिए सबसे पहले उनके हाइब्रिड इलेक्ट्रिक वाहनों में ठोस-अवस्था बैटरी को अपनाया जाना है।^[62]^[63] और, होंडा ने स्प्रिंग 2024 में ऑल-ठोस-अवस्था बैटरी के उत्पादन के लिए निष्पादन पंक्ति का संचालन प्रारम्भ करने के लिए अपना योजना कार्यक्रम निर्धारित किया है।^[64]

धारणीय

नवीन धारणीय उपकरणों की प्राप्ति में उच्च ऊर्जा घनत्व और कठोर वातावरण में भी उच्च निष्पादन बनाए रखने की अपेक्षा की जाती है जो पहले से कहीं अधिक छोटे और विश्वसनीय हैं।^[57]^[65]

अंतरिक्ष में उपकरण

मार्च 2021 में, औद्योगिक निर्माता हिताची जोसेन चाइल्ड पोला ग्राउंड तापमान ने ठोस-अवस्था बैटरी की घोषणा की, जिन्होंने अधियाचित किया कि यह उद्योग में उच्चतम क्षमताओं में से है और इसमें व्यापक संचालन तापमान श्रेणी है, जो अंतरिक्ष जैसे कठोर वातावरण के लिए संभावित रूप से उपयुक्त है।^[66]^[67] फरवरी 2022 में परीक्षण मिशन प्रारम्भ किया गया था, और अगस्त में, जाक्सा(जापान एयरोअंतराल एक्सप्लोरेशन एजेंसी (जाक्सा)) ने घोषणा की ^[68] कि ठोस-अवस्था बैटरियों ने अंतरिक्ष में ठीक से संचालित किया है, अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (आईएसएस) पर जापानी प्रयोग मॉड्यूल किबो में कैमरा उपकरण को शक्ति प्रदान की है।

ड्रोन

हल्के भार और पारंपरिक लिथियम आयन बैटरी की तुलना में अधिक शक्तिशाली होने के कारण यह उचित है कि ड्रोन को ठोस अवस्था बैटरी से लाभ होगा। वायु एयरोअंतराल, ड्रोन निर्माता और डिजाइनर, ने अपने G1 लंबी उड़ान ड्रोन में सम्मिलित करने के बाद उड़ान के समय में वृद्धि देखी।^[69]

आक्षेप

लागत

पतली-फिल्म ठोस-अवस्था बैटरियां ^[70] विनिर्माण प्रक्रियाओं को बनाने और नियोजित करने के लिए बहुमूल्य हैं, जिन्हें मापना जटिल माना जाता है, इसके लिए बहुमूल्य निर्वात निक्षेप उपकरण की आवश्यकता होती है।^[12] फलस्वरूप, उपभोक्ता-आधारित अनुप्रयोगों में पतली-लिथियम-फिल्म ठोस-अवस्था बैटरी की लागत निषेधात्मक हो जाती है। 2012 में यह अनुमान लगाया गया था कि, तत्कालीन तकनीक के आधार पर, 20 एम्पीयर घंटे की ठोस-अवस्था वाली बैटरी सेल का मूल्य US$100,000 होगी, और उच्च-श्रेणी की इलेक्ट्रिक कार के लिए 800 और 1,000 के बीच ऐसी सेल की आवश्यकता होगी।^[12] इसी प्रकार, लागत ने स्मार्टफोन जैसे अन्य क्षेत्रों में पतली फिल्म ठोस-अवस्था बैटरियों को अपनाने में बाधा डाली है।^[57]

तापमान और दाब संवेदनशीलता

कम तापमान संचालन आक्षेपपूर्ण हो सकता है।^[70] ठोस-अवस्था बैटरियों का ऐतिहासिक रूप से निकृष्ट निष्पादन रहा है।^[17]

सिरेमिक विद्युत् अपघट्य वाली ठोस-अवस्था बैटरी को इलेक्ट्रोड के साथ संपर्क बनाए रखने के लिए उच्च दाब की आवश्यकता होती है।^[71] सिरेमिक विभाजक वाली ठोस-अवस्था बैटरियां यांत्रिक प्रतिबल से टूट सकती हैं।^[12]

नवंबर 2022 में, जापानी अनुसंधान समूह, जिसमें क्योटो विश्वविद्यालय, टोटोरी विश्वविद्यालय और सुमितोमो केमिकल सम्मिलित थे, ने घोषणा की कि वे विद्युत् अपघट्य के लिए सहबहुलकित नवीन पदार्थ का उपयोग करके 230Wh/kg क्षमता के साथ दाब लागू किए बिना ठोस-अवस्था बैटरियों को स्थिर रूप से संचालित करने में प्रबन्धित रहे हैं।^[72]

अंतरापृष्ठीय प्रतिरोध

कैथोड और ठोस विद्युत् अपघट्य के बीच उच्च अंतरापृष्ठीय प्रतिरोध सभी ठोस-अवस्था बैटरियों के लिए लंबे समय से चली आ रही समस्या रही है।^[73]

अंतरापृष्ठीय अस्थिरता

इलेक्ट्रोड-विद्युत् अपघट्य की अंतरापृष्ठीय अस्थिरता सदैव ठोस अवस्था वाली बैटरियों में गंभीर समस्या रही है।^[74] इलेक्ट्रोड के साथ ठोस अवस्था विद्युत् अपघट्य संपर्कों के बाद, अंतरापृष्ठ पर रासायनिक और / या विद्युत रासायनिक पक्ष अभिक्रियाएं सामान्यतः निष्क्रिय अंतरापृष्ठ उत्पन्न करती हैं, जो इलेक्ट्रोड-एसएसई अंतरापृष्ठ में Li⁺ के प्रसार को बाधित करती है। उच्च-वोल्टता चक्रण पर, कुछ एसएसई ऑक्सीकृत निम्नीकरण से गुजर सकते हैं।

द्रुमाकृतिक

ठोस-अवस्था बैटरियों में ठोस लिथियम (Li) धातु एनोड उच्च ऊर्जा घनत्व, सुरक्षा और तीव्रता से रिचार्जिंग समय के लिए लिथियम-आयन बैटरी लिथियम-आयन बैटरी में प्रतिस्थापन के उम्मीदवार हैं। इस प्रकार के एनोड Li द्रुमाकृतिक (क्रिस्टल) के निर्माण और वृद्धि से पीड़ित होते हैं, गैर-समान धातु के विकास जो विद्युत लघु पथ में विद्युत् अपघट्य लीड में प्रवेश करती है। इस लघु पथन से ऊर्जा का निर्वहन, अधितापन (विद्युत), और कभी-कभी बेलगाम उष्म वायु प्रवाह के कारण अग्नि या विस्फोट होता है।^[75] Li द्रुमाकृतिक कूलॉमिक दक्षता को कम करते हैं।^[76]

द्रुमाकृतिक वृद्धि के यथार्थ तंत्र अनुसंधान का विषय बने हुए हैं। ठोस विद्युत् अपघट्य में धातु द्रुमाकृतिक वृद्धि का अध्ययन पिघले हुए सोडियम / सोडियम - β - एल्यूमिना / सल्फर सेल के उच्च तापमान पर शोध के साथ प्रारम्भ हुआ। इन प्रणालियों में, कभी-कभी सोडियम / ठोस विद्युत् अपघट्य अंतरापृष्ठ पर चढ़ाना-प्रेरित दाब की उपस्थिति के कारण सूक्ष्म विदर विस्तार के परिणामस्वरूप द्रुमाकृतिक बढ़ते हैं।^[77] यद्यपि, ठोस विद्युत् अपघट्य के रासायनिक क्षरण के कारण द्रुमाकृतिक वृद्धि भी हो सकती है।^[78]

Li धातु के लिए स्थिर लिथियम-आयन ठोस विद्युत् अपघट्य में, द्रुमाकृतिक मुख्य रूप से इलेक्ट्रोड / ठोस विद्युत् अपघट्य अंतरापृष्ठ पर दाब के निर्माण के कारण फैलते हैं, जिससे विदर का विस्तार होता है।^[79] इस बीच, ठोस विद्युत् अपघट्य के लिए जो उनके संबंधित धातु के विरुद्ध रासायनिक रूप से अस्थिर होते हैं, अंतरावस्था विकास और अंततः विदर प्रायः द्रुमाकृतिक को बनने से रोकता है।^[80]

उच्च तापमान पर सेल को संचालित करके ठोस-अवस्था लिथियम-आयन सेल में द्रुमाकृतिक वृद्धि को कम किया जा सकता है,^[81] या कठोर विद्युत् अपघट्य को भंजन करने के लिए अवशिष्ट प्रतिबल का उपयोग करके,^[79] जिससे द्रुमाकृतिक विक्षेपित होते हैं और द्रुमाकृतिक प्रेरित लघुपथन में विलम्ब होता है। ठोस-अवस्था विद्युत् अपघट्य और लिथियम धातु एनोड के बीच एल्युमिनियम युक्त इलेक्ट्रॉनिक संशोधित अंतरावस्था भी द्रुमाकृतिक ग्रोथ को रोकने में प्रभावपूर्ण सिद्ध हुए हैं।^[82]

यांत्रिक विफलता

बैटरी चार्जर के समय एनोड और कैथोड में आयतन परिवर्तन के माध्यम से ठोस-अवस्था बैटरियों में सामान्य विफलता तंत्र आतिथेय संरचनाओं से Li आयनों को जोड़ने और निष्कासन के कारण तंत्र सरंध्रता है।^[83]

कैथोड

कैथोड में सामान्यतः आयनिक चालकता (ठोस अवस्था) के साथ सहायता करने के लिए एसएसई कणों के साथ मिश्रित सक्रिय कैथोड कण होते हैं। जैसे ही बैटरी चार्ज/डिस्चार्ज होती है, कैथोड के कण सामान्यतः कुछ प्रतिशत के क्रम में निर्वात में बदल जाते हैं।^[84] यह निर्वात परिवर्तन अंतराकण सरंध्रता के निर्माण की ओर जाता है जो कैथोड और एसएसई कणों के बीच संपर्क प्रतिरोध को निकृष्ट करते है, जिसके परिणामस्वरूप आयन परिवहन में प्रतिबंध के कारण बैटरी की क्षमता का महत्वपूर्ण हानि होती है।^[83]^[85]^[86]

इस समस्या का प्रस्तावित हल कैथोड कणों में आयतन परिवर्तन के असमदिग्वर्ती होने की दशा का लाभ उठाना है। कई कैथोड पदार्थ मात्र कुछ क्रिस्टलोग्राफी के साथ आयतन में परिवर्तन का अनुभव करती हैं, यदि द्वितीयक कैथोड कणों को क्रिस्टलोग्राफिक दिशा में संवृद्ध किया जाता है जो चार्ज/डिस्चार्ज के साथ बहुत अधिक विस्तार नहीं करते है, तो कणों की आयतन में परिवर्तन को कम किया जा सकता है।^[87]^[88] अन्य प्रस्तावित हल विभिन्न कैथोड सामग्रियों को मिलाना है, जिनमें उचित अनुपात में विपरीत विस्तार की प्रवृत्ति होती है, जैसे कि कैथोड का शुद्ध आयतन परिवर्तन शून्य होता है।^[84] उदाहरण के लिए, LiCoO₂ (LCO) और LiNi_0.9Mn_0.05Co_0.05O₂ (NMC) लिथियम-आयन बैटरी के लिए दो प्रसिद्ध लिथियम-आयन बैटरी हैं। डिस्चार्ज होने पर एलसीओ को आयतन विस्तार से गुजरना दिखाया गया है जबकि एनवीनमसी को डिस्चार्ज होने पर आयतन संकुचन से गुजरना दिखाया गया है। इस प्रकार, उचित अनुपात में एलसीओ और एनवीनमसी का संयुक्त कैथोड निर्वहन के अंतर्गत न्यूनतम आयतन में परिवर्तन से गुजर सकते है क्योंकि एलसीओ के विस्तार से एनवीनमसी के संकुचन की आपूर्ति हो जाती है।

एनोड

आदर्श रूप से ठोस-अवस्था बैटरी अपनी उच्च ऊर्जा क्षमता के कारण शुद्ध लिथियम एनोड का उपयोग करेगी। यद्यपि, चार्ज के समय लिथियम प्लेटेड Li के लगभग 5 माइक्रोमीटर प्रति 1 एमएएच/सेमी² के आयतन में बड़ी वृद्धि से गुजरता है।^[83] छिद्रित माइक्रोसंरचना वाले विद्युत् अपघट्य के लिए, यह विस्तार दाब में वृद्धि की ओर जाता है जिससे विद्युत् अपघट्य छिद्रों और सेल के लघु परिपथ के माध्यम से Li धातु का विसर्पण हो सकता है।^[89] लिथियम धातु में 453K का अपेक्षाकृत कम गलनांक और 50 kJ/mol के स्व-प्रसार के लिए कम सक्रियण ऊर्जा होती है, जो कक्ष के तापमान पर महत्वपूर्ण रूप से विसर्पण की इसकी उच्च प्रवृत्ति का संकेत देती है।^[90]^[91] यह दिखाया गया है कि कक्ष के तापमान पर लिथियम सामर्थ्य-नियम विसर्पण से गुजरता है जहां तापमान गलनांक के सापेक्ष इतना अधिक होता है कि बाधाओं से बचने के लिए धातु में अव्यवस्था अपने विसर्पण समतल से बाहर निकल सकती है। सामर्थ्य-नियम विसर्पण के अंतर्गत विसर्पण प्रतिबल दिया जाता है:

$\sigma _{creep}=\left({\frac {\dot {\varepsilon }}{A_{c}}}\right)^{1/m}\exp {\left({\frac {Q_{c}}{mRT}}\right)}$

जहाँ $R$ गैस स्थिरांक है, $T$ तापमान है, ${\dot {\varepsilon }}$ एक अक्षीय तनाव दर है, प्रतिबल दर है, $\sigma _{creep}$ विसर्पण प्रतिबल (यांत्रिकी) है, और लिथियम धातु $m=6.6$ , $Q_{c}=37\,\mathrm {kJ} \cdot \mathrm {mol} ^{-1}$ , $A_{c}^{-1/m}=3\times 10^{5}\,\mathrm {Pa} \cdot \mathrm {s} ^{-1}$ के लिए।^[90]

लिथियम धातु को एनोड के रूप में उपयोग करने के लिए, 0.8 एमपीए के उपज प्रतिबल के क्रम में सेल दाब को अपेक्षाकृत कम मानों तक कम करने के लिए बहुत सावधानी बरतनी चाहिए।^[92] लिथियम धातु एनोड के लिए सामान्य संचालन सेल दाब 1-7 एमपीए से कहीं भी है। लिथियम धातु पर प्रतिबल को कम करने के लिए कुछ संभावित कार्यनीतियों में चुने हुए हुक के नियम के स्प्रिंगों या पूर्ण सेल के नियंत्रित दाब के साथ सेल का उपयोग करना है।^[83] अन्य कार्यनीति कुछ ऊर्जा क्षमता का त्याग करने और लिथियम धातु मिश्र धातु एनोड का उपयोग करने की हो सकती है, जिसमें सामान्यतः शुद्ध लिथियम धातु की तुलना में उच्च पिघलने का तापमान होता है, जिसके परिणामस्वरूप विसर्पण की प्रवृत्ति कम होती है।^[93]^[94]^[95] जबकि ये मिश्रधातु लिथियेटेड होने पर अत्यधिक विस्तार करते हैं, प्रायः लिथियम धातु की तुलना में अधिक आयतन में, उनके निकट यांत्रिक गुणों में भी संशोधन होता है जिससे उन्हें लगभग 50 एमपीए के दाब में काम करने की अनुमति मिलती है।^[96]^[97] इस उच्च सेल दाब में कैथोड में शून्य निर्माण को संभवतः कम करने का अतिरिक्त लाभ भी है।^[83]

लाभ

माना जाता है कि ठोस-अवस्था बैटरी तकनीक उच्च ऊर्जा घनत्व (2.5x) प्रदान करती है।^[98]

वे व्यावसायिक बैटरियों में पाए जाने वाले संकटपूर्ण या विषाक्त पदार्थों जैसे कार्बनिक विद्युत् अपघट्य के उपयोग से बच सकते हैं।^[99]

क्योंकि अधिकांश तरल विद्युत् अपघट्य ज्वलनशील होते हैं और ठोस विद्युत् अपघट्य गैर ज्वलनशील होते हैं, माना जाता है कि ठोस-अवस्था वाली बैटरियों में अग्नि लगने का संकट कम होता है। कम सुरक्षा प्रणालियों की आवश्यकता है, आगे मॉड्यूल या सेल पैक स्तर पर ऊर्जा घनत्व में वृद्धि।^[1]^[99] वर्तमान अध्ययनों से पता चलता है कि ऊष्मीय अधिधावी के अंतर्गत तरल विद्युत् अपघट्य के साथ पारंपरिक बैटरी के भीतर ऊष्मा उत्पादन मात्र ~ 20-30% है।^[100]

माना जाता है कि ठोस-अवस्था बैटरी तकनीक तीव्रता से चार्जिंग की अनुमति देती है।^[101]^[102] उच्च वोल्टता और लंबा चक्र जीवन भी संभव है।^[99]^[70]

पतली फिल्म ठोस अवस्था बैटरी

पृष्ठभूमि

1986 में केइची कानेहोरी द्वारा सबसे पहली पतली फिल्म ठोस अवस्था बैटरी पाई गई,^[103] जो Li विद्युत् अपघट्य पर आधारित है। यद्यपि, उस समय, तकनीक बड़े इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को विद्युत देने के लिए अपर्याप्त थी, इसलिए यह पूर्ण रूप से विकसित नहीं हुई थी। वर्तमान वर्षों में इस क्षेत्र में अत्यधिक शोध हुए हैं। गरबायो ने प्रदर्शित किया कि 2018 में पतली फिल्म लिथियम-गार्नेट ठोस अवस्था बैटरी के लिए क्रिस्टलीय अवस्थाों के अतिरिक्त "बहुरूपता" स्थित है,^[104] मोरन ने प्रदर्शित किया कि पर्याप्त 2021 में 1-20 माइक्रोन की वांछित आकार सीमा के साथ सिरेमिक फिल्मों का निर्माण कर सकते है।^[105]

संरचना

एनोड पदार्थ: Li को इसके भंडारण गुणों के कारण अनुगृहीत किया जाता है, Al, Si और Sn के मिश्र धातु भी एनोड के रूप में उपयुक्त होते हैं।

कैथोड पदार्थ: हल्के भार, ठीक चक्रीय क्षमता और उच्च ऊर्जा घनत्व की आवश्यकता होती है। सामान्यतः LiCoO2, LiFePO4, TiS2, V2O5 और LiMnO2 सम्मिलित हैं।^[106]

तैयारी तकनीक

कुछ विधियां नीचे सूचीबद्ध हैं।^[107]

भौतिक विधियां:
1. मेग्‍नेट्रॉन कण क्षेपण (एमएस) पतली फिल्म निर्माण के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली प्रक्रियाओं में से एक है, जो भौतिक वाष्प निक्षेप पर आधारित है।^[108]
2. आयन-किरण पुंज निक्षेपण (आईबीडी) पहली विधि के समान है, यद्यपि, पूर्वाग्रह लागू नहीं होता है और इस प्रक्रिया में लक्ष्य और कार्यद्रव के बीच प्लाज्मा नहीं होता है।^{[citation needed]}
3. स्पंदित लेज़र निक्षेपण (पीएलडी), इस विधि में प्रयुक्त लेज़र में लगभग 10⁸ डब्ल्यू सेमी^{-2 तक उच्च शक्ति स्पंदन होते हैं।^{.^{[citation needed]}}}
4. निर्वात वाष्पीकरण (वीई) अल्फा-सी पतली फिल्मों को तैयार करने की एक विधि है। इस प्रक्रिया के समय, Si वाष्पित हो जाता है और एक धात्विक कार्यद्रव पर एकत्रित हो जाता है।^[109]
रासायनिक विधियां:
1. वैद्युत निक्षेपण (ईडी) एसआई फिल्मों के निर्माण के लिए है, जो सुविधाजनक और आर्थिक रूप से व्यवहार्य तकनीक है।^[110]
2. रासायनिक वाष्प निक्षेप (सीवीडी) एक निक्षेपण तकनीक है जो उच्च गुणवत्ता और शुद्धता के साथ पतली फिल्म बनाने की अनुमति देती है।^[111]
3. दीप्ति निर्वहन प्लाज्मा निक्षेपण (जीडीपीडी) एक मिश्रित भौतिक-रासायनिक प्रक्रिया है। इस प्रक्रिया में, फिल्मों में अतिरिक्त हाइड्रोजन पदार्थ को कम करने के लिए संश्लेषण तापमान बढ़ा दिया गया है।^[112]

पतली फिल्म प्रणाली का विकास

लीथियम-ऑक्सीजन और नाइट्रोजन आधारित बहुलक पतली फिल्म विद्युत् अपघट्य का ठोस अवस्था बैटरियों में पूर्ण रूप उपयोग किया गया है।
गैर-Li आधारित पतली फिल्म ठोस अवस्था बैटरियों का अध्ययन किया गया है, जैसे Ag-डोपित जर्मेनियम चेलकोजेनाइड पतली फिल्म ठोस अवस्था विद्युत् अपघट्य निकाय।^[113] बेरियम-डोपित पतली फिल्म प्रणाली का भी अध्ययन किया गया है, जिसकी मोटाई कम से कम 2μm हो सकती है।^[114] इसके अतिरिक्त, Ni पतली फिल्म में भी घटक हो सकते है।^[115]
पतली फिल्म ठोस अवस्था बैटरियों के लिए विद्युत् अपघट्य के निर्माण की अन्य विधियां भी हैं, जो हैं 1. स्थिर वैद्युत- फुहार निक्षेपण तकनीक, 2. डीएसएम-सोलफिल प्रक्रिया और 3. लिथियम आधारित पतली फिल्म ठोस अवस्था बैटरियों के निष्पादन को ठीक बनाने के लिए MoO3 नैनोबेल्ट का उपयोग करना।^[116]

लाभ

अन्य बैटरियों की तुलना में, पतली फिल्म बैटरियों में उच्च भारात्मक ऊर्जा घनत्व और आयतनमितीय ऊर्जा घनत्व दोनों होते हैं। संग्रहीत ऊर्जा के बैटरी निष्पादन को मापने के लिए ये महत्वपूर्ण संकेतक हैं।
उच्च ऊर्जा घनत्व के अतिरिक्त, पतली-फिल्म ठोस-अवस्था बैटरी का जीवनकाल लंबा होता है, उत्कृष्ट नम्यता और कम भार होता है। ये गुण पतली फिल्म ठोस अवस्था बैटरियों को विभिन्न क्षेत्रों जैसे इलेक्ट्रिक वाहनों, सैन्य सुविधाओं और चिकित्सा उपकरणों में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाते हैं।

आक्षेप

इसका निष्पादन और दक्षता इसकी ज्यामिति की प्रकृति से कृत्रिम है। पतली फिल्म बैटरी से ली गई धारा व्यापक रूप से विद्युत् अपघट्य/कैथोड और विद्युत् अपघट्य/एनोड अंतराफलक की ज्यामिति और अंतरापृष्ठ संपर्कों पर निर्भर करती है।
विद्युत् अपघट्य की कम मोटाई और इलेक्ट्रोड और विद्युत् अपघट्य अंतरापृष्ठ पर अंतरापृष्ठीय प्रतिरोध पतली फिल्म निकाय के निर्गम और एकीकरण को प्रभावित करते है।
चार्जिंग-डिस्चार्जिंग प्रक्रिया के समय, आयतनमितीय का अत्यधिक परिवर्तन पदार्थ की हानि करता है।

यह भी देखें

ठोस अवस्था विद्युत् अपघट्य
द्विसंयोजक
तीव्र आयन संवाहक
आयनिक चालकता (ठोस अवस्था)
आयनिक क्रिस्टल
जॉन बी. गुडइनफ
बैटरी प्रकारों की सूची
लिथियम-वायु बैटरी
लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी
विभाजक (विद्युत)
अति संधारित्र
पतली फिल्म लिथियम-आयन बैटरी

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v t e Electrochemical cells
Types	Galvanic cell Voltaic pile Battery Flow battery Trough battery Concentration cell Fuel cell Thermogalvanic cell
Primary cell (non-rechargeable)	Alkaline Aluminium–air Bunsen Chromic acid Clark Daniell Dry Edison–Lalande Grove Leclanché Lithium metal Lithium–air Mercury Metal-air battery Nickel oxyhydroxide Silicon–air Silver oxide Weston Zamboni Zinc–air Zinc–carbon
Secondary cell (rechargeable)	Automotive Lead–acid gel / VRLA Lithium–air Lithium ion Lithium–polymer Lithium–iron–phosphate Lithium–titanate Lithium–sulfur Dual carbon Metal–air battery Molten salt Nanopore Nanowire Nickel–cadmium Nickel–hydrogen Nickel–iron Nickel–lithium Nickel–metal hydride Nickel–zinc Polysulfide–bromide Potassium ion Rechargeable alkaline Silver–zinc Silver–cadmium Sodium ion Sodium–sulfur Solid state Vanadium redox Zinc–bromine Zinc–cerium
Other cell	Solar cell Fuel cell Atomic battery
Cell parts	Anode Binder Catalyst Cathode Electrode Electrolyte Half-cell Ions Salt bridge Semipermeable membrane

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 {{short description|Battery with solid electrodes and a solid electrolyte}}
-[[लिथियम आयन बैटरी]] या लिथियम [[ पॉलीमर |पॉलीमर]] बैटरी में पाए जाने वाले तरल या बहुलक जेल विद्युत् अपघट्य के अतिरिक्त ठोस [[इलेक्ट्रोड]] और [[ठोस-राज्य इलेक्ट्रोलाइट|ठोस-अवस्था विद्युत् अपघट्य]] का उपयोग करके ठोस-अवस्था [[बैटरी (बिजली)|बैटरी (विद्युत)]] प्रौद्योगिकी को तैनात करती है।<ref name="C&EN">{{cite journal |last1=Reisch |first1=Marc S. |title=सॉलिड-स्टेट बैटरियां बाजार में अपना रास्ता बनाती हैं|journal=C&EN Global Enterprise |date=20 November 2017 |volume=95 |issue=46 |pages=19–21 |doi=10.1021/cen-09546-bus }}</ref><ref name="WiredUK">{{cite magazine|last1=Vandervell|first1=Andy|title=What is a solid-state battery? The benefits explained|url=https://www.wired.co.uk/article/what-is-solid-state-battery-toyota-dyson|access-date=7 January 2018|magazine=[[Wired UK]]|date=26 September 2017}}</ref>
+[[लिथियम आयन बैटरी]] या लिथियम [[ पॉलीमर |बहुलक]] बैटरी में पाए जाने वाले तरल या बहुलक जेल विद्युत् अपघट्य के अतिरिक्त ठोस [[इलेक्ट्रोड]] और [[ठोस-राज्य इलेक्ट्रोलाइट|ठोस-अवस्था विद्युत् अपघट्य]] का उपयोग करके ठोस-अवस्था [[बैटरी (बिजली)|बैटरी (विद्युत)]] प्रौद्योगिकी को तैनात करती है।<ref name="C&EN">{{cite journal |last1=Reisch |first1=Marc S. |title=सॉलिड-स्टेट बैटरियां बाजार में अपना रास्ता बनाती हैं|journal=C&EN Global Enterprise |date=20 November 2017 |volume=95 |issue=46 |pages=19–21 |doi=10.1021/cen-09546-bus }}</ref><ref name="WiredUK">{{cite magazine|last1=Vandervell|first1=Andy|title=What is a solid-state battery? The benefits explained|url=https://www.wired.co.uk/article/what-is-solid-state-battery-toyota-dyson|access-date=7 January 2018|magazine=[[Wired UK]]|date=26 September 2017}}</ref>
 जबकि ठोस विद्युत् अपघट्य पहली बार 19वीं शताब्दी में खोजे गए थे, कई कमियों ने व्यापक अनुप्रयोग को रोका है। 20वीं सदी के अंत और 21वीं सदी की प्रारम्भ में विकास ने ठोस-अवस्था बैटरी प्रौद्योगिकियों में नवीन सिरे से रुचि उत्पन्न की है, विशेष रूप से [[विद्युतीय वाहन]] के संदर्भ में, 2010 से प्रारम्भ हुई। ठोस-अवस्था बैटरी तरल लिथियम-आयन बैटरी की कई समस्याओं के लिए संभावित हल प्रदान कर सकती हैं, जैसे कि ज्वलनशीलता, सीमित वोल्टता, अस्थिर ठोस-विद्युत् अपघट्य अंतरावस्था निर्माण, निकृष्ट चक्रण निष्पादन और सामर्थ्य।<ref>{{cite journal |last1=Ping |first1=Weiwei |last2=Yang |first2=Chunpeng |last3=Bao |first3=Yinhua |last4=Wang |first4=Chengwei |last5=Xie |first5=Hua |last6=Hitz |first6=Emily |last7=Cheng |first7=Jian |last8=Li |first8=Teng |last9=Hu |first9=Liangbing |title=A silicon anode for garnet-based all-solid-state batteries: Interfaces and nanomechanics |journal=Energy Storage Materials |date=September 2019 |volume=21 |pages=246–252 |doi=10.1016/j.ensm.2019.06.024|s2cid=198825492 }}</ref>
-ठोस-अवस्था बैटरियों में ठोस विद्युत् अपघट्य के रूप में उपयोग के लिए प्रस्तावित सामग्री में सिरेमिक (जैसे, ऑक्साइड, सल्फाइड, फॉस्फेट) और ठोस बहुलक सम्मिलित हैं। ठोस-अवस्था बैटरियों का उपयोग [[कृत्रिम कार्डियक पेसमेकर]], रेडियो-आवृत्ति पहचान और [[पहनने योग्य प्रौद्योगिकी]] उपकरणों में किया गया है। वे उच्च ऊर्जा घनत्व के साथ संभावित रूप से सुरक्षित हैं, परन्तु बहुत अधिक लागत पर। व्यापक रूप से अपनाने की आक्षेपों में ऊर्जा और [[शक्ति घनत्व]], स्थायित्व, भौतिक लागत, संवेदनशीलता और स्थिरता सम्मिलित हैं।<ref>{{cite journal|last1=Weppner|first1=Werner|date=September 2003|title=ठोस अवस्था आयनिक उपकरणों की इंजीनियरिंग|journal=International Journal of Ionics|volume=9|issue=5–6|pages=444–464|doi=10.1007/BF02376599|s2cid=108702066|quote=Solid state ionic devices such as high performance batteries...}}</ref>
+ठोस-अवस्था बैटरियों में ठोस विद्युत् अपघट्य के रूप में उपयोग के लिए प्रस्तावित पदार्थ में सिरेमिक (जैसे, ऑक्साइड, सल्फाइड, फॉस्फेट) और ठोस बहुलक सम्मिलित हैं। ठोस-अवस्था बैटरियों का उपयोग [[कृत्रिम कार्डियक पेसमेकर]], रेडियो-आवृत्ति पहचान और [[पहनने योग्य प्रौद्योगिकी|धारणीय प्रौद्योगिकी]] उपकरणों में किया गया है। वे उच्च ऊर्जा घनत्व के साथ संभावित रूप से सुरक्षित हैं, परन्तु बहुत अधिक लागत पर। व्यापक रूप से अपनाने की आक्षेपों में ऊर्जा और [[शक्ति घनत्व]], स्थायित्व, भौतिक लागत, संवेदनशीलता और स्थिरता सम्मिलित हैं।<ref>{{cite journal|last1=Weppner|first1=Werner|date=September 2003|title=ठोस अवस्था आयनिक उपकरणों की इंजीनियरिंग|journal=International Journal of Ionics|volume=9|issue=5–6|pages=444–464|doi=10.1007/BF02376599|s2cid=108702066|quote=Solid state ionic devices such as high performance batteries...}}</ref>
 == इतिहास ==
-और 1834 के बीच, [[माइकल फैराडे]] ने ठोस विद्युत् अपघट्य [[सिल्वर सल्फाइड]] और लेड (II[[सीसा (द्वितीय) फ्लोराइड]] की खोज की, जिसने [[ठोस-अवस्था आयनिक्स]] की नींव रखी।<ref>{{cite journal | vauthors = Funke K | title = Solid State Ionics: from Michael Faraday to green energy-the European dimension | journal = Science and Technology of Advanced Materials | volume = 14 | issue = 4 | pages = 043502 | date = August 2013 | pmid = 27877585 | pmc = 5090311 | doi = 10.1088/1468-6996/14/4/043502 | bibcode = 2013STAdM..14d3502F }}</ref><ref name="ARPA-E">{{cite web|last1=Lee|first1=Sehee|title=सॉलिड स्टेट सेल केमिस्ट्री एंड डिज़ाइन|url=https://arpa-e.energy.gov/sites/default/files/documents/files/CSESS%20Lee.pdf|website=[[ARPA-E]]|access-date=7 January 2018|date=2012}}</ref>
+और 1834 के बीच, [[माइकल फैराडे]] ने ठोस विद्युत् अपघट्य [[सिल्वर सल्फाइड]] और लेड II [[सीसा (द्वितीय) फ्लोराइड|कांच (द्वितीय) फ्लोराइड]] की खोज की, जिसने [[ठोस-अवस्था आयनिक्स]] की नींव रखी।<ref>{{cite journal | vauthors = Funke K | title = Solid State Ionics: from Michael Faraday to green energy-the European dimension | journal = Science and Technology of Advanced Materials | volume = 14 | issue = 4 | pages = 043502 | date = August 2013 | pmid = 27877585 | pmc = 5090311 | doi = 10.1088/1468-6996/14/4/043502 | bibcode = 2013STAdM..14d3502F }}</ref><ref name="ARPA-E">{{cite web|last1=Lee|first1=Sehee|title=सॉलिड स्टेट सेल केमिस्ट्री एंड डिज़ाइन|url=https://arpa-e.energy.gov/sites/default/files/documents/files/CSESS%20Lee.pdf|website=[[ARPA-E]]|access-date=7 January 2018|date=2012}}</ref>
-के दशक के अंत तक, कई चांदी-संवाहक विद्युत रासायनिक प्रणालियों ने ठोस विद्युत् अपघट्य को नियोजित किया, परन्तु ऐसी प्रणालियों में कम ऊर्जा घनत्व और सेल वोल्टता और उच्च आंतरिक प्रतिरोध सहित अवांछनीय गुण थे।<ref name="UofM">{{cite journal|last1=Owens|first1=Boone B.|last2=Munshi|first2=M. Z. A.|date=January 1987|title=सॉलिड स्टेट बैटरियों का इतिहास|url=http://apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a176283.pdf|archive-url=https://web.archive.org/web/20200224223047/http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a176283.pdf|url-status=live|archive-date=February 24, 2020|journal=[[Defense Technical Information Center]]|publisher=Corrosion Research Center, [[University of Minnesota]]|bibcode=1987umn..rept.....O|access-date=7 January 2018}}</ref><ref name=":5">{{Cite journal |last=Whittingham |first=M. Stanley |date=2021-02-01 |title=Solid-state ionics: The key to the discovery and domination of lithium batteries: some learnings from β-alumina and titanium disulfide |url=https://doi.org/10.1557/s43577-021-00034-2 |journal=MRS Bulletin |language=en |volume=46 |issue=2 |pages=168–173 |doi=10.1557/s43577-021-00034-2 |bibcode=2021MRSBu..46..168W |osti=1848581 |s2cid=233939199 |issn=1938-1425}}</ref> 1967 में, आयनों के एक व्यापक वर्ग (Li+, Na+, K+, Ag+, और Rb+) के लिए तीव्र आयनिक चालन β - एल्यूमिना की खोज ने ऊर्जा घनत्व में वृद्धि के साथ नवीन ठोस-अवस्था वाले विद्युत रासायनिक उपकरणों के विकास के लिए उत्तेजना प्रारम्भ कर दी।<ref>{{Cite journal |last1=Yung-Fang Yu Yao |last2=Kummer |first2=J. T. |date=1967-09-01 |title=बीटा-एल्यूमिना में आयन विनिमय गुण और आयनिक प्रसार की दरें|url=https://dx.doi.org/10.1016/0022-1902%2867%2980301-4 |journal=Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry |language=en |volume=29 |issue=9 |pages=2453–2475 |doi=10.1016/0022-1902(67)80301-4 |issn=0022-1902}}</ref><ref name=":5" /><ref>{{Cite journal |last=Whittingham |first=M. S. |title=Beta alumina—Prelude to a revolution in solid state electrochemistry |journal=NBS Special Publications |volume=13 |issue=364 |pages=139–154}}</ref> सबसे तुरंत, अमेरिका में फोर्ड मोटर कंपनी<ref>{{Cite web |title=नई बैटरी शक्तिशाली पंच पैक करती है - USATODAY.com|url=https://usatoday30.usatoday.com/money/industries/energy/2007-07-04-sodium-battery_N.htm |access-date=2022-12-08 |website=usatoday30.usatoday.com}}</ref> और जापान में एनजीके<ref name=":5" /> में पिघला हुआ सोडियम / β - एल्यूमिना / सल्फर सेल विकसित किए गए। ठोस-अवस्था विद्युत् अपघट्य के लिए यह उत्साह दोनों कार्बनिक, अर्थात पॉली (एथिलीन) ऑक्साइड (पीईओ), और अकार्बनिक जैसे नासिकों में नवीन प्रणालियों की खोज में प्रकट हुआ।<ref name=":5" /> यद्यपि , इनमें से कई प्रणालियों को सामान्यतः ऊंचे तापमान पर संचालन की आवश्यकता होती है, और / या उत्पादन करने के लिए कममानित थे, मात्र सीमित व्यावसायिक तैनाती को सक्षम करने के लिए।<ref name=":5" />[[ ओक रिज राष्ट्रीय प्रयोगशाला | ओक रिज राष्ट्रीय प्रयोगशाला]] , लिथियम फॉस्फोरस ऑक्सीनाइट्राइड (LiPON) द्वारा विकसित ठोस-अवस्था विद्युत् अपघट्य का एक नया वर्ग 1990 के दशक में उभरा। जबकि LiPON का उपयोग [[पतली फिल्म लिथियम-आयन बैटरी]] बनाने के लिए सफलतापूर्वक किया गया था। पतली फिल्म लिथियम-आयन बैटरी,<ref name="CeramicBulletin">{{cite journal |last1=Jones |first1=Kevin S. |last2=Rudawski |first2=Nicholas G. |last3=Oladeji |first3=Isaiah |last4=Pitts |first4=Roland |last5=Fox |first5=Richard |title=ठोस-राज्य बैटरियों की स्थिति|url=https://swamp.mse.ufl.edu/wp-content/uploads/sites/286/2020/06/Solid_state_batteries.pdf |journal=American Ceramic Society Bulletin |volume=91 |issue=2}}</ref> इस तरह के आवेदन पतली फिल्म विद्युत् अपघट्य के जमाव से जुड़ी लागत के साथ-साथ छोटी क्षमताओं के कारण सीमित थे, जिन्हें पतली फिल्म प्रारूप का उपयोग करके एक्सेस किया जा सकता था।<ref>{{Cite journal |last1=LaCoste |first1=Jed D. |last2=Zakutayev |first2=Andriy |last3=Fei |first3=Ling |date=2021-02-25 |title=लिथियम फास्फोरस ऑक्सीनाइट्राइड पर एक समीक्षा|url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpcc.0c10001 |journal=The Journal of Physical Chemistry C |language=en |volume=125 |issue=7 |pages=3651–3667 |doi=10.1021/acs.jpcc.0c10001 |osti=1772959 |s2cid=234022942 |issn=1932-7447}}</ref><ref>{{Cite journal |last1=Liang |first1=XiaoPing |last2=Tan |first2=FeiHu |last3=Wei |first3=Feng |last4=Du |first4=Jun |date=2019-02-23 |title=सभी ठोस-राज्य पतली फिल्म लिथियम बैटरी की अनुसंधान प्रगति|url=https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/218/1/012138 |journal=IOP Conference Series: Earth and Environmental Science |volume=218 |issue=1 |pages=012138 |doi=10.1088/1755-1315/218/1/012138 |bibcode=2019E&ES..218a2138L |s2cid=139860728 |issn=1755-1315}}</ref>
+के दशक के अंत तक, कई चांदी-संवाहक विद्युत रासायनिक प्रणालियों ने ठोस विद्युत् अपघट्य को नियोजित किया, परन्तु ऐसी प्रणालियों में कम ऊर्जा घनत्व और सेल वोल्टता और उच्च आंतरिक प्रतिरोध सहित अवांछनीय गुण थे।<ref name="UofM">{{cite journal|last1=Owens|first1=Boone B.|last2=Munshi|first2=M. Z. A.|date=January 1987|title=सॉलिड स्टेट बैटरियों का इतिहास|url=http://apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a176283.pdf|archive-url=https://web.archive.org/web/20200224223047/http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a176283.pdf|url-status=live|archive-date=February 24, 2020|journal=[[Defense Technical Information Center]]|publisher=Corrosion Research Center, [[University of Minnesota]]|bibcode=1987umn..rept.....O|access-date=7 January 2018}}</ref><ref name=":5">{{Cite journal |last=Whittingham |first=M. Stanley |date=2021-02-01 |title=Solid-state ionics: The key to the discovery and domination of lithium batteries: some learnings from β-alumina and titanium disulfide |url=https://doi.org/10.1557/s43577-021-00034-2 |journal=MRS Bulletin |language=en |volume=46 |issue=2 |pages=168–173 |doi=10.1557/s43577-021-00034-2 |bibcode=2021MRSBu..46..168W |osti=1848581 |s2cid=233939199 |issn=1938-1425}}</ref> 1967 में, आयनों के व्यापक वर्ग (Li+, Na+, K+, Ag+, और Rb+) के लिए तीव्र आयनिक चालन β - एल्यूमिना की खोज ने ऊर्जा घनत्व में वृद्धि के साथ नवीन ठोस-अवस्था वाले विद्युत रासायनिक उपकरणों के विकास के लिए उत्तेजना प्रारम्भ कर दी।<ref>{{Cite journal |last1=Yung-Fang Yu Yao |last2=Kummer |first2=J. T. |date=1967-09-01 |title=बीटा-एल्यूमिना में आयन विनिमय गुण और आयनिक प्रसार की दरें|url=https://dx.doi.org/10.1016/0022-1902%2867%2980301-4 |journal=Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry |language=en |volume=29 |issue=9 |pages=2453–2475 |doi=10.1016/0022-1902(67)80301-4 |issn=0022-1902}}</ref><ref name=":5" /><ref>{{Cite journal |last=Whittingham |first=M. S. |title=Beta alumina—Prelude to a revolution in solid state electrochemistry |journal=NBS Special Publications |volume=13 |issue=364 |pages=139–154}}</ref> सबसे तुरंत, अमेरिका में फोर्ड मोटर कंपनी<ref>{{Cite web |title=नई बैटरी शक्तिशाली पंच पैक करती है - USATODAY.com|url=https://usatoday30.usatoday.com/money/industries/energy/2007-07-04-sodium-battery_N.htm |access-date=2022-12-08 |website=usatoday30.usatoday.com}}</ref> और जापान में एनजीके<ref name=":5" /> में पिघला हुआ सोडियम / β - एल्यूमिना / सल्फर सेल विकसित किए गए। ठोस-अवस्था विद्युत् अपघट्य के लिए यह उत्साह दोनों कार्बनिक, अर्थात पॉली (एथिलीन) ऑक्साइड (पीईओ), और अकार्बनिक जैसे नासिकों में नवीन प्रणालियों की खोज में प्रकट हुआ।<ref name=":5" /> यद्यपि, इनमें से कई प्रणालियों को सामान्यतः उच्च तापमान पर संचालन की आवश्यकता होती है, और / या उत्पादन करने के लिए कममानित थे, मात्र सीमित व्यावसायिक तैनाती को सक्षम करने के लिए है।<ref name=":5" />[[ ओक रिज राष्ट्रीय प्रयोगशाला | ओक रिज राष्ट्रीय प्रयोगशाला]], लिथियम फॉस्फोरस ऑक्सीनाइट्राइड (लीपॉन) द्वारा विकसित ठोस-अवस्था विद्युत् अपघट्य का नवीन वर्ग 1990 के दशक में उभरा था। जबकि लीपॉन का उपयोग [[पतली फिल्म लिथियम-आयन बैटरी]] बनाने के लिए सफलतापूर्वक किया गया था। पतली फिल्म लिथियम-आयन बैटरी,<ref name="CeramicBulletin">{{cite journal |last1=Jones |first1=Kevin S. |last2=Rudawski |first2=Nicholas G. |last3=Oladeji |first3=Isaiah |last4=Pitts |first4=Roland |last5=Fox |first5=Richard |title=ठोस-राज्य बैटरियों की स्थिति|url=https://swamp.mse.ufl.edu/wp-content/uploads/sites/286/2020/06/Solid_state_batteries.pdf |journal=American Ceramic Society Bulletin |volume=91 |issue=2}}</ref> इस प्रकार के अनुप्रयोग पतली फिल्म विद्युत् अपघट्य के निक्षेप से जुड़ी लागत के साथ-साथ छोटी क्षमताओं के कारण सीमित थे, जिन्हें पतली फिल्म प्रारूप का उपयोग करके अभिगम किया जा सकता था।<ref>{{Cite journal |last1=LaCoste |first1=Jed D. |last2=Zakutayev |first2=Andriy |last3=Fei |first3=Ling |date=2021-02-25 |title=लिथियम फास्फोरस ऑक्सीनाइट्राइड पर एक समीक्षा|url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpcc.0c10001 |journal=The Journal of Physical Chemistry C |language=en |volume=125 |issue=7 |pages=3651–3667 |doi=10.1021/acs.jpcc.0c10001 |osti=1772959 |s2cid=234022942 |issn=1932-7447}}</ref><ref>{{Cite journal |last1=Liang |first1=XiaoPing |last2=Tan |first2=FeiHu |last3=Wei |first3=Feng |last4=Du |first4=Jun |date=2019-02-23 |title=सभी ठोस-राज्य पतली फिल्म लिथियम बैटरी की अनुसंधान प्रगति|url=https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/218/1/012138 |journal=IOP Conference Series: Earth and Environmental Science |volume=218 |issue=1 |pages=012138 |doi=10.1088/1755-1315/218/1/012138 |bibcode=2019E&ES..218a2138L |s2cid=139860728 |issn=1755-1315}}</ref>
-में, कामया एट अल का ऐतिहासिक कार्य। पहले ठोस-विद्युत् अपघट्य, ली का निष्पादन किया<sub>1.5</sub>अल<sub>0.5</sub>जीई<sub>1.5</sub>(बाद<sub>4</sub>)<sub>3</sub> (एलएजीपी), कमरे के तापमान पर तरल विद्युत् अपघट्य समकक्षों से अधिक मात्रा में आयनिक चालकता प्राप्त करने में सक्षम है।<ref>{{Cite journal |last1=Kamaya |first1=Noriaki |last2=Homma |first2=Kenji |last3=Yamakawa |first3=Yuichiro |last4=Hirayama |first4=Masaaki |last5=Kanno |first5=Ryoji |last6=Yonemura |first6=Masao |last7=Kamiyama |first7=Takashi |last8=Kato |first8=Yuki |last9=Hama |first9=Shigenori |last10=Kawamoto |first10=Koji |last11=Mitsui |first11=Akio |date=July 2011 |title=एक लिथियम सुपरियोनिक कंडक्टर|url=https://www.nature.com/articles/nmat3066 |journal=Nature Materials |language=en |volume=10 |issue=9 |pages=682–686 |doi=10.1038/nmat3066 |pmid=21804556 |bibcode=2011NatMa..10..682K |issn=1476-4660}}</ref> इसके साथ, बल्क ठोस-आयन कंडक्टर आखिरकार लिथियम-आयन समकक्षों के साथ तकनीकी रूप से प्रतिस्पर्धा कर सकते हैं, जिससे ठोस-अवस्था रिसर्च के आधुनिक युग की प्रारम्भ हो सकती है।
+में, कामया एट अल के ऐतिहासिक कार्य ने पहले ठोस-विद्युत् अपघट्य, Li<sub>1.5</sub>Al<sub>0.5</sub>Ge<sub>1.5</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>3</sub> (LAGP) का निष्पादन किया, जो कक्ष के तापमान पर तरल विद्युत् अपघट्य समकक्षों से अधिक आयतन में आयनिक चालकता प्राप्त करने में सक्षम था।<ref>{{Cite journal |last1=Kamaya |first1=Noriaki |last2=Homma |first2=Kenji |last3=Yamakawa |first3=Yuichiro |last4=Hirayama |first4=Masaaki |last5=Kanno |first5=Ryoji |last6=Yonemura |first6=Masao |last7=Kamiyama |first7=Takashi |last8=Kato |first8=Yuki |last9=Hama |first9=Shigenori |last10=Kawamoto |first10=Koji |last11=Mitsui |first11=Akio |date=July 2011 |title=एक लिथियम सुपरियोनिक कंडक्टर|url=https://www.nature.com/articles/nmat3066 |journal=Nature Materials |language=en |volume=10 |issue=9 |pages=682–686 |doi=10.1038/nmat3066 |pmid=21804556 |bibcode=2011NatMa..10..682K |issn=1476-4660}}</ref> इसके साथ, बल्क ठोस-आयन संवाहक अंततः लिथियम-आयन समकक्षों के साथ तकनीकी रूप से प्रतिस्पर्धा कर सकते हैं, जिससे ठोस-अवस्था शोध के आधुनिक युग का प्रारम्भ हो सकता है।
 == 2000 का वाणिज्यिक अनुसंधान एवं विकास ==
-नवीन सहस्राब्दी में प्रौद्योगिकी उन्नत होने के कारण, ऑटोमोटिव और परिवहन उद्योगों में शोधकर्ताओं और कंपनियों ने ठोस-अवस्था बैटरी प्रौद्योगिकियों में पुनरोद्धार की रुचि का अनुभव किया। 2011 में, Bolloré ने अपनी BlueCar मॉडल कारों का एक बेड़ा लॉन्च किया, पहले कारशेयरिंग सेवा Autolib' के सहयोग से, और बाद में खुदरा ग्राहकों के लिए जारी किया। कार का उद्देश्य एप्लिकेशन में कंपनी की विद्युत से चलने वाली कोशिकाओं की विविधता को प्रदर्शित करना था, और इसमें 30 kWh लिथियम मेटल पॉलीमर (LMP) बैटरी को पॉलीमेरिक विद्युत् अपघट्य के साथ चित्रित किया गया था, जिसे को-बहुलक ([[पॉलीऑक्सीएथिलीन]]) में लिथियम नमक को घोलकर बनाया गया था।
+नवीन सहस्राब्दी में प्रौद्योगिकी उन्नत होने के कारण, स्वचालित और परिवहन उद्योगों में शोधकर्ताओं और कंपनियों ने ठोस-अवस्था बैटरी प्रौद्योगिकियों में पुनरोद्धार की रुचि का अनुभव किया। 2011 में, बोलोरे ने अपनी ब्लूकार मॉडल कारों का एक गाड़ियों के समूह का प्रमोचन किया, पहले कारशेयरिंग सेवा ऑटोलिब' के सहयोग से, और बाद में फुटकर ग्राहकों के लिए जारी किया। कार का उद्देश्य अनुप्रयोग में कंपनी की विद्युत से चलने वाले सेल की विविधता को प्रदर्शित करना था, और इसमें 30 kWh लिथियम धातु बहुलक (एलएमपी) बैटरी को बहुलकी विद्युत् अपघट्य के साथ चित्रित किया गया था, जिसे सह बहुलक ([[पॉलीऑक्सीएथिलीन]]) में लिथियम लवण को घोलकर बनाया गया था।
+में, [[टोयोटा]] ने शीघ्र ही निवेदन का पालन किया और इलेक्ट्रिक वाहन बाजार में प्रतिस्पर्धी बने रहने के लिए मोटर वाहन उद्योग में अनुप्रयोगों के लिए ठोस-अवस्था बैटरियों में प्रायोगिक अनुसंधान करना प्रारम्भ किया।<ref>{{cite news|url=https://www.autonews.com/article/20140127/OEM06/301279980/toyota-preps-solid-state-batteries-for-20s|title=Toyota preps solid-state batteries for '20s|last1=Greimel|first1=Hans|date=27 January 2014|work=[[Automotive News]]|access-date=7 January 2018}}</ref> उसी समय, [[वोक्सवैगन]] ने प्रौद्योगिकी में विशेषज्ञता रखने वाली छोटी प्रौद्योगिकी कंपनियों के साथ साझेदारी प्रारम्भ की।
+तकनीकी सफलताओं की श्रृंखला प्रारम्भ हुई। 2013 में, [[कोलोराडो बोल्डर विश्वविद्यालय]] के शोधकर्ताओं ने ठोस-अवस्था लिथियम बैटरी के विकास की घोषणा की, जिसमें लौह-[[ गंधक | गंधक]] रसायन शास्त्र पर आधारित ठोस समग्र [[कैथोड]] था, जिसने पहले से स्थित एसएसबी की तुलना में उच्च ऊर्जा क्षमता का वचन दिया था।<ref name="UCBoulder">{{cite web|title=सीयू-बोल्डर में विकसित सॉलिड-स्टेट बैटरी इलेक्ट्रिक कारों की रेंज को दोगुना कर सकती है|url=https://www.colorado.edu/news/releases/2013/09/18/solid-state-battery-developed-cu-boulder-could-double-range-electric-cars|publisher=[[University of Colorado Boulder]]|access-date=7 January 2018|archive-url=https://web.archive.org/web/20131107054525/https://www.colorado.edu/news/releases/2013/09/18/solid-state-battery-developed-cu-boulder-could-double-range-electric-cars|archive-date=7 November 2013|date=18 September 2013}}</ref>
+में, लिथियम-आयन बैटरी के सह-आविष्कारक [[जॉन गुडइनफ]] ने [[ काँच |काँच]] विद्युत् अपघट्य और [[लिथियम]], [[सोडियम]] या [[ पोटैशियम |पोटैशियम]] से युक्त [[क्षार]]-धातु [[एनोड]] का उपयोग करके ठोस-अवस्था [[ कांच की बैटरी |कांच की बैटरी]] का अनावरण किया।<ref name="UTAustin">{{cite web|title=लिथियम-आयन बैटरी के आविष्कारक ने फास्ट-चार्जिंग, गैर-दहनशील बैटरियों के लिए नई तकनीक पेश की|url=https://news.utexas.edu/2017/02/28/goodenough-introduces-new-battery-technology|website=[[University of Texas at Austin]]|access-date=7 January 2018|date=28 February 2017}}</ref> उस वर्ष बाद में, टोयोटा ने [[ PANASONIC |पैनासोनिक]] के साथ अपनी दशकों प्राचीन साझेदारी को गहन करने की घोषणा की, जिसमें ठोस-अवस्था बैटरी पर सहयोग सम्मिलित है।<ref name="ToyotaSSB">{{cite news|url=https://www.bloomberg.com/news/articles/2017-12-13/toyota-panasonic-consider-joint-electric-car-battery-business|title=टोयोटा ने इलेक्ट्रिक-कार रश में पैनासोनिक बैटरी टाई को गहरा किया|last1=Buckland|first1=Kevin|date=13 December 2017|work=[[Bloomberg Technology]]|access-date=7 January 2018|last2=Sagiike|first2=Hideki}}</ref> अपने प्रारंभिक गहन अनुसंधान और अन्य उद्योग के नेताओं के साथ समन्वित सहयोग के कारण, टोयोटा के निकट एसएसबी से संबंधित सबसे अधिक पेटेंट हैं।<ref>{{cite web|url=https://www.renewableenergyworld.com/storage/why-lithiumion-technology-is-poised-to-dominate-the-energy-storage-future/|title=क्यों लिथियम-आयन तकनीक भविष्य में ऊर्जा भंडारण पर हावी होने के लिए तैयार है|last1=Baker|first1=David R|date=3 April 2019|website=www.renewableenergyworld.com|publisher=Bloomberg|access-date=7 April 2019}}</ref> यद्यपि, अन्य कार निर्माता स्वतंत्र रूप से ठोस-अवस्था बैटरी बैटरी प्रौद्योगिकियों का विकास कर रहे हैं, तीव्रता से बढ़ती हुई सूची में सम्मिलित हो गए हैं जिसमें [[बीएमडब्ल्यू]],<ref>{{cite news|url=https://www.reuters.com/article/us-bmw-solid-power/solid-power-bmw-partner-to-develop-next-generation-ev-batteries-idUSKBN1EC16V|title=अगली पीढ़ी की ईवी बैटरी विकसित करने के लिए सॉलिड पावर, बीएमडब्ल्यू पार्टनर|date=18 December 2017|work=[[Reuters]]|access-date=7 January 2018}}</ref> [[होंडा]],<ref name="HondaSSB">{{cite news|url=https://www.cnet.com/roadshow/news/honda-hops-on-solid-state-battery-bandwagon/|title=होंडा सॉलिड-स्टेट बैटरी बैंडवागन पर कूदती है|last1=Krok|first1=Andrew|date=21 December 2017|work=Roadshow by [[CNET]]|access-date=7 January 2018}}</ref> [[हुंडई मोटर कंपनी]]<ref name="HyundaiSSB">{{cite news|url=https://electrek.co/2017/04/06/hyundai-solid-state-batteries-electric-vehicles/|title=हुंडई ने कथित तौर पर इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए अगली-जेन सॉलिड-स्टेट बैटरी का पायलट उत्पादन शुरू किया|last1=Lambert|first1=Fred|date=6 April 2017|work=Electrek|access-date=7 January 2018}}</ref> और [[निसान]] सम्मिलित हैं।<ref>{{cite news|url=https://www.japantimes.co.jp/news/2017/12/21/business/honda-nissan-said-developing-next-generation-solid-state-batteries-electric-vehicles/|title=होंडा और निसान ने इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए अगली पीढ़ी की ठोस-राज्य बैटरी विकसित करने के लिए कहा है|date=21 December 2017|work=[[The Japan Times]]|access-date=7 January 2018|agency=[[Kyodo News]]}}</ref> [[स्पार्क प्लग]] निर्माता [[एनजीके]] जैसी अन्य स्वचालित-संबंधित कंपनियों ने पारंपरिक जीवाश्म-ईंधन प्रतिमान के कथित अप्रचलन को देखते हुए सिरेमिक-आधारित ठोस अवस्था बैटरी की बढ़ती मांग को पूरा करने के लिए अपनी व्यावसायिक विशेषज्ञता और मॉडल को फिर से तैयार किया है।<ref>{{cite news|url=https://www.reuters.com/article/us-ngk-spark-plug-batteries/bracing-for-ev-shift-ngk-spark-plug-ignites-all-solid-state-battery-quest-idUSKBN1EG0H0|title=EV शिफ्ट के लिए ब्रेसिंग, NGK स्पार्क प्लग सभी सॉलिड-स्टेट बैटरी खोज को प्रज्वलित करता है|last1=Tajitsu|first1=Naomi|date=21 December 2017|work=[[Reuters]]|access-date=7 January 2018}}</ref>
+प्रमुख विकास 2018 में जारी रहे, जब यूनिवर्सिटी ऑफ कोलोराडो बोल्डर शोध समूह<ref>{{Cite web|url=https://www.boulderweekly.com/opinion/straight-cu-louisville-battery-change-world/|title=Straight out of CU (and Louisville): A battery that could change the world|last=Danish|first=Paul|date=2018-09-12|website=Boulder Weekly|language=en-US|access-date=2020-02-12}}</ref> से निकले ठोस सामर्थ्य को [[ SAMSUNG |सैमसंग]] और हुंडई मोटर कंपनी से 20 मिलियन डॉलर का वित्त पोषण प्राप्त किया, ताकि छोटी विनिर्माण पंक्ति स्थापित की जा सके, जो इसके सभी ठोस-अवस्था की प्रतियां तैयार कर सके, रिचार्जेबल लिथियम-धातु बैटरी मूल<ref>{{Cite web|url=https://qz.com/1383884/a-startup-promising-an-all-solid-state-rechargeable-battery-has-raised-20-million/|title=Solid Power raises $20 million to build all-solid-state batteries — Quartz|website=qz.com|date=10 September 2018 |access-date=2018-09-10}}</ref> जिसकी अनुमानित क्षमता प्रति वर्ष 10 मेगावाट घंटे है।<ref>{{Cite news|url=https://www.bloomberg.com/news/articles/2018-09-10/samsung-and-hyundai-investing-in-solid-state-battery-producer|title=सैमसंग वेंचर, हुंडई बैटरी निर्माता में निवेश कर रही है|newspaper=Bloomberg.com|date=10 September 2018 |access-date=2018-09-11}}</ref>
+[[क्वांटमस्केप]], अन्य ठोस-अवस्था बैटरी प्रवर्तन जो विज्ञान-संबंधी शोध समूह (इस स्थिति में, [[ स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय |स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय]]) से बाहर निकला, ने उसी वर्ष ध्यान आकर्षित किया, जब वोक्सवैगन ने समूह के शोध में $100 मिलियन के निवेश की घोषणा की, जो सबसे बड़ा हितधारक बन गया, जिसमें [[बिल गेट्स]]<ref>{{cite news|url=https://electrek.co/2018/06/22/volkswagen-invest-solid-states-batteries-electric-cars/|title=वोक्सवैगन इलेक्ट्रिक कारों के लिए सॉलिड-स्टेट बैटरी में निवेश करने वाला नवीनतम वाहन निर्माता बन गया है|date=22 Jun 2018}}</ref> निवेशक भी सम्मिलित थे। ठोस-अवस्था बैटरियों के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए संयुक्त उत्पादन परियोजना स्थापित करने के लक्ष्य के साथ, वोक्सवैगन ने क्वांटमस्केप को जून 2020 में अतिरिक्त $200 मिलियन का अनुदान दिया, और 29 नवंबर, 2020 को [[न्यूयॉर्क स्टॉक एक्सचेंज]] की प्रारंभिक सार्वजनिक प्रस्तुति होगी परियोजना के लिए अतिरिक्त निष्पक्षता पूंजी जुटाने के लिए केंसिंग्टन कैपिटल एक्विजिशन के साथ विलय का भाग के रूप में है।<ref>{{Cite web|last=Wayland|first=Michael|date=2020-09-03|title=SPAC सौदे के माध्यम से सार्वजनिक होने के लिए बिल गेट्स समर्थित वाहन बैटरी आपूर्तिकर्ता|url=https://www.cnbc.com/2020/09/03/bill-gates-backed-ev-battery-supplier-to-go-public-through-spac-deal.html|access-date=2021-01-07|website=CNBC|language=en}}</ref><ref name="Manchester20201130">{{cite news |last1=Manchester |first1=Bette |title=क्वांटमस्केप सफलतापूर्वक सार्वजनिक हो जाता है|url=https://www.electrive.com/2020/11/30/quantumscape-successfully-goes-public/ |work=electrive.com |date=30 November 2020 }}</ref> क्वांटमस्केप ने बड़े पैमाने पर उत्पादन 2024 की दूसरी छमाही में प्रारम्भ करने के लिए निर्धारित किया है।<ref name="Manchester20201130" />
+किंग ताओ ने 2018 में "विशेष उपकरण और उच्च अंत डिजिटल उत्पादों" के लिए एसएसबी की आपूर्ति करने के प्रारंभिक उद्देश्य के साथ, ठोस-अवस्था बैटरी की पहली चीनी उत्पादन पंक्ति भी प्रारम्भ की; यद्यपि, कंपनी ने स्वचालित अंतराल में संभावित विस्तार के उद्देश्य से कई कार निर्माताओं से बात की है।<ref>{{cite news |last1=Lambert |first1=Fred |title=चीन ठोस-राज्य बैटरी उत्पादन शुरू करता है, जिससे ऊर्जा घनत्व अधिक होता है|url=https://electrek.co/2018/11/20/china-production-solid-state-batteries/ |work=Electrek |date=20 November 2018 }}</ref>
+जुलाई 2021 में, [[मुराटा मैन्युफैक्चरिंग|मुराटा उत्पादन]] ने घोषणा की कि वह आने वाले महीनों में ऑल-ठोस-अवस्था बैटरियों का बड़े पैमाने पर उत्पादन प्रारम्भ कर देगी, जिसका उद्देश्य उन्हें ईयरफ़ोन और अन्य धारणीय उपकरणों के निर्माताओं को आपूर्ति करना है।<ref>{{cite web |last1=Fukutomi |first1=Shuntaro |title=मुराटा पतझड़ में ऑल-सॉलिड-स्टेट बैटरियों का बड़े पैमाने पर उत्पादन करेगा|url=https://asia.nikkei.com/Business/Technology/Murata-to-mass-produce-all-solid-state-batteries-in-fall2 |website=Nikkei Asia |access-date=19 July 2021}}</ref> बैटरी की क्षमता 3.8V पर 25mAh तक है,<ref>{{cite web|title=मुराता पहनने योग्य अनुप्रयोगों के लिए ठोस अवस्था बैटरी विकसित करता है|url=https://www.murata.com/en-us/news/batteries/solid_state/2019/0626|date=29 July 2021}}</ref> इसे ईयरबड्स जैसे छोटे मोबाइल उपकरणों के लिए उपयुक्त बनाता है, परन्तु इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए नहीं। इलेक्ट्रिक वाहनों में प्रयुक्त लिथियम-आयन सेल सामान्यतः समान वोल्टता पर 2,000 से 5,000 एमएएच की प्रस्तुति करते हैं:<ref>{{cite web|title=Category: 18650/20700/21700 Rechargeable batteries|url=https://www.batteryspace.com/18650seriesli-ioncells.aspx|date=29 July 2021}}</ref> समान शक्ति प्रदान करने के लिए एक ईवी को मुराटा सेल की तुलना में कम से कम 100 गुना अधिक की आवश्यकता होगी।
+[[फोर्ड मोटर कंपनी]] और बीएमडब्ल्यू ने प्रवर्तन [[ ठोस शक्ति |ठोस शक्ति]] को 130 मिलियन डॉलर से वित्त पोषित किया, और 2022 तक कंपनी ने कुल 540 मिलियन डॉलर जुटाए हैं।<ref name="Verma">{{cite news |url=https://www.washingtonpost.com/technology/2022/05/18/solid-state-batteries-electric-vehicles-race/ |title=Inside the race for a car battery that charges fast — and won't catch fire |author=Pranshu Verma |date=18 May 2022 |newspaper=[[The Washington Post]]}}</ref>
+सितंबर 2021 में, टोयोटा ने लागत और कम विद्युत की आवश्यकताओं के कारण 2025 में हाइब्रिड मॉडल के साथ प्रारम्भ होने वाले कुछ भविष्य के कार मॉडलों में ठोस-अवस्था बैटरी का उपयोग करने की अपनी योजना की घोषणा की।
-में, [[टोयोटा]] ने जल्द ही सूट का पालन किया और इलेक्ट्रिक वाहन बाजार में प्रतिस्पर्धी बने रहने के लिए मोटर वाहन उद्योग में अनुप्रयोगों के लिए ठोस-अवस्था बैटरियों में प्रायोगिक अनुसंधान करना प्रारम्भ किया।<ref>{{cite news|url=https://www.autonews.com/article/20140127/OEM06/301279980/toyota-preps-solid-state-batteries-for-20s|title=Toyota preps solid-state batteries for '20s|last1=Greimel|first1=Hans|date=27 January 2014|work=[[Automotive News]]|access-date=7 January 2018}}</ref> उसी समय, [[वोक्सवैगन]] ने प्रौद्योगिकी में विशेषज्ञता रखने वाली छोटी प्रौद्योगिकी कंपनियों के साथ साझेदारी प्रारम्भ की।
+के प्रारम्भ में, स्विस क्लीन बैटरी (एससीबी) ने घोषणा की कि वह 2024 तक [[फ्रौएनफेल्ड]] में स्थायी ठोस-अवस्था बैटरी के लिए संसार की पहली फैक्ट्री खोलने की योजना बना रही है, जिसमें 1.2 GWH का प्रारंभिक उत्पादन होगा, जिसे 7.6 GWh तक बढ़ाने की योजना है।<ref>{{Cite web |title=Swiss Clean Battery plans 7.6-GWh gigafactory |url=https://renewablesnow.com/news/swiss-clean-battery-plans-76-gwh-gigafactory-780244/ |access-date=2023-04-27 |website=Renewables Now}}</ref>
-तकनीकी सफलताओं की एक श्रृंखला प्रारम्भ हुई। 2013 में, [[कोलोराडो बोल्डर विश्वविद्यालय]] के शोधकर्ताओं ने एक ठोस-अवस्था लिथियम बैटरी के विकास की घोषणा की, जिसमें लौह-[[ गंधक | गंधक]] रसायन शास्त्र पर आधारित एक ठोस समग्र [[कैथोड]] था, जिसने पहले से मौजूद एसएसबी की तुलना में उच्च ऊर्जा क्षमता का वादा किया था।<ref name="UCBoulder">{{cite web|title=सीयू-बोल्डर में विकसित सॉलिड-स्टेट बैटरी इलेक्ट्रिक कारों की रेंज को दोगुना कर सकती है|url=https://www.colorado.edu/news/releases/2013/09/18/solid-state-battery-developed-cu-boulder-could-double-range-electric-cars|publisher=[[University of Colorado Boulder]]|access-date=7 January 2018|archive-url=https://web.archive.org/web/20131107054525/https://www.colorado.edu/news/releases/2013/09/18/solid-state-battery-developed-cu-boulder-could-double-range-electric-cars|archive-date=7 November 2013|date=18 September 2013}}</ref>
+जनवरी 2022 में, प्रोलोगियम टेक्नोलॉजी ने मर्सिडीज-बेंज समूह, [[मर्सिडीज-बेंज समूह]] की सहायक कंपनी के साथ तकनीकी सहयोग समझौते पर हस्ताक्षर किए। मर्सिडीज-बेंज द्वारा निवेश किए गए पैसे का उपयोग ठोस-अवस्था बैटरी के विकास और उत्पादन तैयारियों के लिए किया जाएगा।<ref name="Taiwan battery maker ProLogium signs investment deal with Mercedes-Benz">{{cite news |title=ताइवान बैटरी निर्माता प्रोलोगियम ने मर्सिडीज-बेंज के साथ निवेश समझौते पर हस्ताक्षर किए|url=https://www.reuters.com/markets/deals/taiwan-battery-maker-prologium-signs-investment-deal-with-mercedes-benz-2022-01-27/ |access-date=1 November 2022 |publisher=Reuters |date=27 January 2022 |ref=Taiwan battery maker ProLogium signs investment deal with Mercedes-Benz}}</ref>
-में, लिथियम-आयन बैटरी के सह-आविष्कारक [[जॉन गुडइनफ]] ने एक [[ काँच |काँच]] विद्युत् अपघट्य और [[लिथियम]], [[सोडियम]] या [[ पोटैशियम |पोटैशियम]] से युक्त एक [[क्षार]]-धातु [[एनोड]] का उपयोग करके एक ठोस-अवस्था [[ कांच की बैटरी |कांच की बैटरी]] का अनावरण किया।<ref name="UTAustin">{{cite web|title=लिथियम-आयन बैटरी के आविष्कारक ने फास्ट-चार्जिंग, गैर-दहनशील बैटरियों के लिए नई तकनीक पेश की|url=https://news.utexas.edu/2017/02/28/goodenough-introduces-new-battery-technology|website=[[University of Texas at Austin]]|access-date=7 January 2018|date=28 February 2017}}</ref> उस वर्ष बाद में, टोयोटा ने [[ PANASONIC |PANASONIC]] के साथ अपनी दशकों पुरानी साझेदारी को गहरा करने की घोषणा की, जिसमें ठोस-अवस्था बैटरी पर सहयोग सम्मिलित है।<ref name="ToyotaSSB">{{cite news|url=https://www.bloomberg.com/news/articles/2017-12-13/toyota-panasonic-consider-joint-electric-car-battery-business|title=टोयोटा ने इलेक्ट्रिक-कार रश में पैनासोनिक बैटरी टाई को गहरा किया|last1=Buckland|first1=Kevin|date=13 December 2017|work=[[Bloomberg Technology]]|access-date=7 January 2018|last2=Sagiike|first2=Hideki}}</ref> अपने प्रारंभिक गहन अनुसंधान और अन्य उद्योग के नेताओं के साथ समन्वित सहयोग के कारण, टोयोटा के पास एसएसबी से संबंधित सबसे अधिक पेटेंट हैं।<ref>{{cite web|url=https://www.renewableenergyworld.com/storage/why-lithiumion-technology-is-poised-to-dominate-the-energy-storage-future/|title=क्यों लिथियम-आयन तकनीक भविष्य में ऊर्जा भंडारण पर हावी होने के लिए तैयार है|last1=Baker|first1=David R|date=3 April 2019|website=www.renewableenergyworld.com|publisher=Bloomberg|access-date=7 April 2019}}</ref> यद्यपि , अन्य कार निर्माता स्वतंत्र रूप से ठोस-अवस्था बैटरी तकनीक विकसित कर रहे हैं और तेजी से एक बढ़ती हुई सूची में सम्मिलित हो गए हैं जिसमें [[बीएमडब्ल्यू]],<ref>{{cite news|url=https://www.reuters.com/article/us-bmw-solid-power/solid-power-bmw-partner-to-develop-next-generation-ev-batteries-idUSKBN1EC16V|title=अगली पीढ़ी की ईवी बैटरी विकसित करने के लिए सॉलिड पावर, बीएमडब्ल्यू पार्टनर|date=18 December 2017|work=[[Reuters]]|access-date=7 January 2018}}</ref> [[होंडा]],<ref name="HondaSSB">{{cite news|url=https://www.cnet.com/roadshow/news/honda-hops-on-solid-state-battery-bandwagon/|title=होंडा सॉलिड-स्टेट बैटरी बैंडवागन पर कूदती है|last1=Krok|first1=Andrew|date=21 December 2017|work=Roadshow by [[CNET]]|access-date=7 January 2018}}</ref> [[हुंडई मोटर कंपनी]]<ref name="HyundaiSSB">{{cite news|url=https://electrek.co/2017/04/06/hyundai-solid-state-batteries-electric-vehicles/|title=हुंडई ने कथित तौर पर इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए अगली-जेन सॉलिड-स्टेट बैटरी का पायलट उत्पादन शुरू किया|last1=Lambert|first1=Fred|date=6 April 2017|work=Electrek|access-date=7 January 2018}}</ref> और [[निसान]]।<ref>{{cite news|url=https://www.japantimes.co.jp/news/2017/12/21/business/honda-nissan-said-developing-next-generation-solid-state-batteries-electric-vehicles/|title=होंडा और निसान ने इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए अगली पीढ़ी की ठोस-राज्य बैटरी विकसित करने के लिए कहा है|date=21 December 2017|work=[[The Japan Times]]|access-date=7 January 2018|agency=[[Kyodo News]]}}</ref> [[स्पार्क प्लग]] निर्माता [[एनजीके]] जैसी अन्य ऑटोमोटिव-संबंधित कंपनियों ने पारंपरिक जीवाश्म-ईंधन प्रतिमान के कथित अप्रचलन को देखते हुए सिरेमिक-आधारित ठोस अवस्था बैटरी की बढ़ती मांग को पूरा करने के लिए अपनी व्यावसायिक विशेषज्ञता और मॉडल को फिर से तैयार किया है।<ref>{{cite news|url=https://www.reuters.com/article/us-ngk-spark-plug-batteries/bracing-for-ev-shift-ngk-spark-plug-ignites-all-solid-state-battery-quest-idUSKBN1EG0H0|title=EV शिफ्ट के लिए ब्रेसिंग, NGK स्पार्क प्लग सभी सॉलिड-स्टेट बैटरी खोज को प्रज्वलित करता है|last1=Tajitsu|first1=Naomi|date=21 December 2017|work=[[Reuters]]|access-date=7 January 2018}}</ref>
-प्रमुख घटनाक्रम 2018 में सामने आते रहे, जब ठोस पावर, यूनिवर्सिटी ऑफ कोलोराडो बोल्डर रिसर्च टीम से अलग हो गई,<ref>{{Cite web|url=https://www.boulderweekly.com/opinion/straight-cu-louisville-battery-change-world/|title=Straight out of CU (and Louisville): A battery that could change the world|last=Danish|first=Paul|date=2018-09-12|website=Boulder Weekly|language=en-US|access-date=2020-02-12}}</ref> एक छोटी विनिर्माण लाइन स्थापित करने के लिए [[ SAMSUNG |SAMSUNG]] और हुंडई मोटर कंपनी से 20 मिलियन डॉलर का वित्त पोषण प्राप्त किया, जो इसके सभी ठोस-अवस्था, रिचार्जेबल लिथियम-मेटल बैटरी प्रोटोटाइप की प्रतियां तैयार कर सकता है,<ref>{{Cite web|url=https://qz.com/1383884/a-startup-promising-an-all-solid-state-rechargeable-battery-has-raised-20-million/|title=Solid Power raises $20 million to build all-solid-state batteries — Quartz|website=qz.com|date=10 September 2018 |access-date=2018-09-10}}</ref> प्रति वर्ष अनुमानित 10 किलोवाट घंटे की क्षमता के साथ।<ref>{{Cite news|url=https://www.bloomberg.com/news/articles/2018-09-10/samsung-and-hyundai-investing-in-solid-state-battery-producer|title=सैमसंग वेंचर, हुंडई बैटरी निर्माता में निवेश कर रही है|newspaper=Bloomberg.com|date=10 September 2018 |access-date=2018-09-11}}</ref>
-[[क्वांटमस्केप]], एक अन्य ठोस-अवस्था बैटरी स्टार्टअप जो एक कॉलेजिएट रिसर्च ग्रुप (इस मामले में, [[ स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय |स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय]] ) से बाहर निकला, ने उसी वर्ष ध्यान आकर्षित किया, जब वोक्सवैगन ने टीम के शोध में $100 मिलियन के निवेश की घोषणा की, जो सबसे बड़ा हितधारक बन गया, जिसमें निवेशक भी सम्मिलित थे। [[बिल गेट्स]]।<ref>{{cite news|url=https://electrek.co/2018/06/22/volkswagen-invest-solid-states-batteries-electric-cars/|title=वोक्सवैगन इलेक्ट्रिक कारों के लिए सॉलिड-स्टेट बैटरी में निवेश करने वाला नवीनतम वाहन निर्माता बन गया है|date=22 Jun 2018}}</ref> ठोस-अवस्था बैटरियों के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए एक संयुक्त उत्पादन परियोजना स्थापित करने के लक्ष्य के साथ, वोक्सवैगन ने क्वांटमस्केप को जून 2020 में अतिरिक्त $200 मिलियन का अनुदान दिया, और क्वांटमस्केप ने 29 नवंबर, 2020 को [[न्यूयॉर्क स्टॉक एक्सचेंज]] में प्रारंभिक सार्वजनिक पेशकश की। परियोजना के लिए अतिरिक्त इक्विटी पूंजी जुटाने के लिए केंसिंग्टन कैपिटल एक्विजिशन के साथ विलय का हिस्सा।<ref>{{Cite web|last=Wayland|first=Michael|date=2020-09-03|title=SPAC सौदे के माध्यम से सार्वजनिक होने के लिए बिल गेट्स समर्थित वाहन बैटरी आपूर्तिकर्ता|url=https://www.cnbc.com/2020/09/03/bill-gates-backed-ev-battery-supplier-to-go-public-through-spac-deal.html|access-date=2021-01-07|website=CNBC|language=en}}</ref><ref name=Manchester20201130>{{cite news |last1=Manchester |first1=Bette |title=क्वांटमस्केप सफलतापूर्वक सार्वजनिक हो जाता है|url=https://www.electrive.com/2020/11/30/quantumscape-successfully-goes-public/ |work=electrive.com |date=30 November 2020 }}</ref> क्वांटमस्केप ने बड़े पैमाने पर उत्पादन 2024 की दूसरी छमाही में प्रारम्भ करने के लिए निर्धारित किया है।<ref name=Manchester20201130/>
-किंग ताओ ने 2018 में "विशेष उपकरण और उच्च अंत डिजिटल उत्पादों" के लिए एसएसबी की आपूर्ति करने के प्रारंभिक इरादे के साथ, ठोस-अवस्था बैटरी की पहली चीनी उत्पादन लाइन भी प्रारम्भ की; यद्यपि , कंपनी ने ऑटोमोटिव स्पेस में संभावित विस्तार के इरादे से कई कार निर्माताओं से बात की है।<ref>{{cite news |last1=Lambert |first1=Fred |title=चीन ठोस-राज्य बैटरी उत्पादन शुरू करता है, जिससे ऊर्जा घनत्व अधिक होता है|url=https://electrek.co/2018/11/20/china-production-solid-state-batteries/ |work=Electrek |date=20 November 2018 }}</ref>
+फरवरी 2022 में, एल्पाइन 4 होल्डिंग्स की सहायक कंपनियों एलेक्जेट औरवायु एयरोस्पेस ने अपने ड्रोन में ठोस अवस्था बैटरियों को सफलतापूर्वक स्थापित किया, जिससे बाद में एक सरकारी संविदाकार को बिक्री हुई।<ref>{{cite web|url=https://droneflyer.com/2022/11/02/5-exciting-drone-stocks-ready-to-take-flight-alpp-uavs-dpro-avav-rcat/ |title = 5 Exciting Drone Stocks Ready to Take Flight? ALPP, UAVS, DPRO, AVAV, RCAT |date= Nov 2022}}</ref> जुलाई 2022 में, स्वॉट ने 350-400 Wh/kg [[ऊर्जा घनत्व]] वाली 20 Ah इलेक्ट्रिक बैटरी के उत्पादन की घोषणा की।<ref>{{cite web|url=https://cnevpost.com/2022/07/19/svolt-energy-develops-20ah-solid-state-battery-cells/|title=Svolt Energy ने सॉलिड-स्टेट बैटरी सेल्स विकसित किए हैं जो वाहनों को 1,000 किमी से अधिक की सीमा तक पहुँचने की अनुमति देंगे|date=July 19, 2022}}</ref>
-जुलाई 2021 में, [[मुराटा मैन्युफैक्चरिंग]] ने घोषणा की कि वह आने वाले महीनों में ऑल-ठोस-अवस्था बैटरियों का बड़े पैमाने पर उत्पादन प्रारम्भ कर देगी, जिसका उद्देश्य उन्हें ईयरफ़ोन और अन्य पहनने योग्य उपकरणों के निर्माताओं को आपूर्ति करना है।<ref>{{cite web |last1=Fukutomi |first1=Shuntaro |title=मुराटा पतझड़ में ऑल-सॉलिड-स्टेट बैटरियों का बड़े पैमाने पर उत्पादन करेगा|url=https://asia.nikkei.com/Business/Technology/Murata-to-mass-produce-all-solid-state-batteries-in-fall2 |website=Nikkei Asia |access-date=19 July 2021}}</ref>
-बैटरी की क्षमता 3.8V पर 25mAh तक है,<ref>{{cite web|title=मुराता पहनने योग्य अनुप्रयोगों के लिए ठोस अवस्था बैटरी विकसित करता है|url=https://www.murata.com/en-us/news/batteries/solid_state/2019/0626|date=29 July 2021}}</ref> इसे ईयरबड्स जैसे छोटे मोबाइल उपकरणों के लिए उपयुक्त बनाता है, परन्तु इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए नहीं। इलेक्ट्रिक वाहनों में प्रयुक्त लिथियम-आयन सेल सामान्यतः समान वोल्टता पर 2,000 से 5,000 एमएएच की पेशकश करते हैं:<ref>{{cite web|title=Category: 18650/20700/21700 Rechargeable batteries|url=https://www.batteryspace.com/18650seriesli-ioncells.aspx|date=29 July 2021}}</ref> समान शक्ति प्रदान करने के लिए एक ईवी को मुराटा कोशिकाओं की तुलना में कम से कम 100 गुना अधिक की आवश्यकता होगी।
-[[फोर्ड मोटर कंपनी]] और बीएमडब्ल्यू ने स्टार्टअप [[ ठोस शक्ति |ठोस शक्ति]] को 130 मिलियन डॉलर से वित्त पोषित किया, और 2022 तक कंपनी ने कुल 540 मिलियन डॉलर जुटाए हैं।<ref name="Verma">{{cite news |url=https://www.washingtonpost.com/technology/2022/05/18/solid-state-batteries-electric-vehicles-race/ |title=Inside the race for a car battery that charges fast — and won't catch fire |author=Pranshu Verma |date=18 May 2022 |newspaper=[[The Washington Post]]}}</ref>
-सितंबर 2021 में, टोयोटा ने लागत और कम विद्युत की आवश्यकताओं के कारण 2025 में हाइब्रिड मॉडल के साथ प्रारम्भ होने वाले कुछ भविष्य के कार मॉडलों में एक ठोस-अवस्था बैटरी का उपयोग करने की अपनी योजना की घोषणा की।<ref>{{cite web|title=टोयोटा सॉलिड-स्टेट बैटरी टेक की रूपरेखा तैयार करती है|url=https://www.motortrend.com/news/toyota-battery-bev-hev-solid-state-future-investment/|date=8 September 2021|access-date=12 November 2021}}</ref>
-की प्रारम्भ में, स्विस क्लीन बैटरी (SCB) ने घोषणा की कि वह 2024 तक [[फ्रौएनफेल्ड]] में स्थायी ठोस-अवस्था बैटरी के लिए दुनिया की पहली फैक्ट्री खोलने की योजना बना रही है, जिसमें 1.2 GWH का प्रारंभिक उत्पादन होगा, जिसे 7.6 GWh तक बढ़ाने की योजना है।<ref>{{Cite web |title=Swiss Clean Battery plans 7.6-GWh gigafactory |url=https://renewablesnow.com/news/swiss-clean-battery-plans-76-gwh-gigafactory-780244/ |access-date=2023-04-27 |website=Renewables Now}}</ref>
-जनवरी 2022 में, प्रोलोगियम टेक्नोलॉजी ने मर्सिडीज-बेंज ग्रुप | मर्सिडीज-बेंज, [[मर्सिडीज-बेंज समूह]] की सहायक कंपनी के साथ एक तकनीकी सहयोग समझौते पर हस्ताक्षर किए। मर्सिडीज-बेंज द्वारा निवेश किए गए पैसे का उपयोग ठोस-अवस्था बैटरी के विकास और उत्पादन तैयारियों के लिए किया जाएगा।<ref name="Taiwan battery maker ProLogium signs investment deal with Mercedes-Benz">{{cite news |title=ताइवान बैटरी निर्माता प्रोलोगियम ने मर्सिडीज-बेंज के साथ निवेश समझौते पर हस्ताक्षर किए|url=https://www.reuters.com/markets/deals/taiwan-battery-maker-prologium-signs-investment-deal-with-mercedes-benz-2022-01-27/ |access-date=1 November 2022 |publisher=Reuters |date=27 January 2022 |ref=Taiwan battery maker ProLogium signs investment deal with Mercedes-Benz}}</ref>
-फरवरी 2022 में, एल्पाइन 4 होल्डिंग्स की सहायक कंपनियों Elecjet और Vayu Aerospace ने अपने ड्रोन में ठोस अवस्था बैटरियों को सफलतापूर्वक स्थापित किया, जिससे बाद में एक सरकारी ठेकेदार को बिक्री हुई।<ref>{{cite web|url=https://droneflyer.com/2022/11/02/5-exciting-drone-stocks-ready-to-take-flight-alpp-uavs-dpro-avav-rcat/ |title = 5 Exciting Drone Stocks Ready to Take Flight? ALPP, UAVS, DPRO, AVAV, RCAT |date= Nov 2022}}</ref>
-जुलाई 2022 में, Svolt ने 350-400 Wh/kg [[ऊर्जा घनत्व]] वाली 20 Ah इलेक्ट्रिक बैटरी के उत्पादन की घोषणा की।<ref>{{cite web|url=https://cnevpost.com/2022/07/19/svolt-energy-develops-20ah-solid-state-battery-cells/|title=Svolt Energy ने सॉलिड-स्टेट बैटरी सेल्स विकसित किए हैं जो वाहनों को 1,000 किमी से अधिक की सीमा तक पहुँचने की अनुमति देंगे|date=July 19, 2022}}</ref>
-== सामग्री ==
+== पदार्थ ==
-{{See also|Solid-state electrolyte}}
+{{See also|ठोस-अवस्था विद्युत् अपघट्य}}
-ठोस-अवस्था विद्युत् अपघट्य (एसएसई) उम्मीदवार सामग्री में [[लिथियम ऑर्थोसिलिकेट]] जैसे सिरेमिक सम्मिलित हैं,<ref>{{cite news|last1=Chandler|first1=David L.|title=अध्ययन रिचार्जेबल लिथियम बैटरी में सुधार के लिए मार्ग सुझाता है|url=https://news.mit.edu/2017/solid-electrolyte-improving-rechargeable-lithium-batteries-0713|website=[[Massachusetts Institute of Technology]]|date=12 July 2017|quote=Researchers have tried to get around these problems by using an electrolyte made out of solid materials, such as some ceramics.}}</ref> ग्लास बैटरी,<ref name="UTAustin"/>सल्फाइड<ref>{{cite web|last1=Chandler|first1=David L.|title=सभी ठोस लिथियम बैटरी की ओर|url=https://news.mit.edu/2017/toward-solid-lithium-batteries-0202|website=[[Massachusetts Institute of Technology]]|date=2 February 2017|quote=Researchers investigate mechanics of lithium sulfides, which show promise as solid electrolytes.}}</ref> और रुबिडीयाम सिल्वर आयोडाइड|RbAg<sub>4</sub>I<sub>5</sub>.<ref>{{cite journal |last1=Wang |first1=Yuchen |last2=Akin |first2=Mert |last3=Qiao |first3=Xiaoyao |last4=Yan |first4=Zhiwei |last5=Zhou |first5=Xiangyang |title=Greatly enhanced energy density of all‐solid‐state rechargeable battery operating in high humidity environments |journal=International Journal of Energy Research |date=September 2021 |volume=45 |issue=11 |pages=16794–16805 |doi=10.1002/er.6928|s2cid=236256757 |doi-access=free }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Akin |first1=Mert |last2=Wang |first2=Yuchen |last3=Qiao |first3=Xiaoyao |last4=Yan |first4=Zhiwei |last5=Zhou |first5=Xiangyang |title=रूबिडियम सिल्वर आयोडाइड आधारित ऑल-सॉलिड-स्टेट बैटरी में प्रतिक्रिया कैनेटीक्स पर सापेक्षिक आर्द्रता का प्रभाव|journal=Electrochimica Acta |date=September 2020 |volume=355 |pages=136779 |doi=10.1016/j.electacta.2020.136779|s2cid=225553692 }}</ref> मुख्यधारा के ऑक्साइड ठोस विद्युत् अपघट्य में ली सम्मिलित है<sub>1.5</sub>अल<sub>0.5</sub>जीई<sub>1.5</sub>(बाद<sub>4</sub>)<sub>3</sub> (एलएजीपी), ली<sub>1.4</sub>अल<sub>0.4</sub>का<sub>1.6</sub>(बाद<sub>4</sub>)<sub>3</sub> (LATP), पेरोसाइट-प्रकार ली<sub>3x</sub><sub>2/3-x</sub>TiO<sub>3</sub> (एलएलटीओ), और गार्नेट-टाइप ली<sub>6.4</sub><sub>3</sub>Zr<sub>1.4</sub>का सामना करना पड़<sub>0.6</sub>O<sub>12</sub> (LLZO) धात्विक ली के साथ।<ref>{{cite journal |last1=Chen |first1=Rusong |last2=Nolan |first2=Adelaide M. |last3=Lu |first3=Jiaze |last4=Wang |first4=Junyang |last5=Yu |first5=Xiqian |last6=Mo |first6=Yifei |last7=Chen |first7=Liquan |last8=Huang |first8=Xuejie |last9=Li |first9=Hong |title=धात्विक लिथियम के साथ लिथियम सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट्स की थर्मल स्थिरता|journal=Joule |date=April 2020 |volume=4 |issue=4 |pages=812–821 |doi=10.1016/j.joule.2020.03.012|s2cid=218672049 |doi-access=free }}</ref> चार एसएसई की थर्मल स्थिरता बनाम ली एलएजीपी <एलएटीपी <एलएलटीओ <एलएलजेडओ के क्रम में थी। क्लोराइड सुपरियोनिक कंडक्टरों को एक अन्य आशाजनक ठोस विद्युत् अपघट्य के रूप में प्रस्तावित किया गया है। वे आयनिक प्रवाहकीय और साथ ही विकृत सल्फाइड हैं, परन्तु साथ ही सल्फाइड की निकृष्ट ऑक्सीकरण स्थिरता से परेशान नहीं हैं। इसके अलावा, उनकी लागत ऑक्साइड और सल्फाइड एसएसई से कम मानी जाती है।<ref>{{cite journal |last1=Wang |first1=Kai |last2=Ren |first2=Qingyong |last3=Gu |first3=Zhenqi |last4=Duan |first4=Chaomin |last5=Wang |first5=Jinzhu |last6=Zhu |first6=Feng |last7=Fu |first7=Yuanyuan |last8=Hao |first8=Jipeng |last9=Zhu |first9=Jinfeng |last10=He |first10=Lunhua |last11=Wang |first11=Chin-Wei |last12=Lu |first12=Yingying |last13=Ma |first13=Jie |last14=Ma |first14=Cheng |title=लिथियम बैटरी के लिए एक लागत प्रभावी और नमी-सहिष्णु क्लोराइड ठोस इलेक्ट्रोलाइट|journal=Nature Communications |date=December 2021 |volume=12 |issue=1 |pages=4410 |doi=10.1038/s41467-021-24697-2|pmid=34285207 |pmc=8292426 |bibcode=2021NatCo..12.4410W }}</ref> वर्तमान क्लोराइड ठोस विद्युत् अपघट्य सिस्टम को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: ली<sub>3</sub>एमसीएल<sub>6</sub> <ref>{{cite journal |last1=Li |first1=Xiaona |last2=Liang |first2=Jianwen |last3=Luo |first3=Jing |last4=Norouzi Banis |first4=Mohammad |last5=Wang |first5=Changhong |last6=Li |first6=Weihan |last7=Deng |first7=Sixu |last8=Yu |first8=Chuang |last9=Zhao |first9=Feipeng |last10=Hu |first10=Yongfeng |last11=Sham |first11=Tsun-Kong |last12=Zhang |first12=Li |last13=Zhao |first13=Shangqian |last14=Lu |first14=Shigang |last15=Huang |first15=Huan |last16=Li |first16=Ruying |last17=Adair |first17=Keegan R. |last18=Sun |first18=Xueliang |title=Air-stable Li 3 InCl 6 electrolyte with high voltage compatibility for all-solid-state batteries |journal=Energy & Environmental Science |date=2019 |volume=12 |issue=9 |pages=2665–2671 |doi=10.1039/C9EE02311A|s2cid=202881108 }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Schlem |first1=Roman |last2=Muy |first2=Sokseiha |last3=Prinz |first3=Nils |last4=Banik |first4=Ananya |last5=Shao‐Horn |first5=Yang |last6=Zobel |first6=Mirijam |last7=Zeier |first7=Wolfgang G. |title=Mechanochemical Synthesis: A Tool to Tune Cation Site Disorder and Ionic Transport Properties of Li 3 MCl 6 (M = Y, Er) Superionic Conductors |journal=Advanced Energy Materials |date=February 2020 |volume=10 |issue=6 |pages=1903719 |doi=10.1002/aenm.201903719|s2cid=213539629 |doi-access=free }}</ref> और ली<sub>2</sub>M<sub>2/3</sub>क्लोरीन<sub>4</sub>.<ref>{{cite journal |last1=Zhou |first1=Laidong |last2=Kwok |first2=Chun Yuen |last3=Shyamsunder |first3=Abhinandan |last4=Zhang |first4=Qiang |last5=Wu |first5=Xiaohan |last6=Nazar |first6=Linda F. |title=हाई-वोल्टेज ऑल सॉलिड स्टेट लिथियम बैटरी के लिए एक नया हेलोस्पिनल सुपरियोनिक कंडक्टर|journal=Energy & Environmental Science |date=2020 |volume=13 |issue=7 |pages=2056–2063 |doi=10.1039/D0EE01017K|osti=1657953 |s2cid=225614485 }}</ref> एम तत्वों में वाई, टीबी-लू, एससी और इन सम्मिलित हैं। कैथोड लिथियम आधारित हैं। वेरिएंट में लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड | LiCoO सम्मिलित हैं<sub>2</sub>, लिनी<sub>1/3</sub>सह<sub>1/3</sub>एम.एन.<sub>1/3</sub>O<sub>2</sub>, लिमन<sub>2</sub>O<sub>4</sub>, और लिनी<sub>0.8</sub>सह<sub>0.15</sub>अल<sub>0.05</sub>O<sub>2</sub>. एनोड अधिक भिन्न होते हैं और विद्युत् अपघट्य के प्रकार से प्रभावित होते हैं। उदाहरणों में सम्मिलित हैं, [[ ठोस राज्य सिलिकॉन बैटरी |ठोस अवस्था सिलिकॉन बैटरी]] , जीई<sub>x</sub>और<sub>1−''x''</sub>, एसएनओ-बी<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, एसएनवीनस-पी<sub>2</sub>S<sub>5</sub>, वह<sub>2</sub>फेज़<sub>2</sub>, एफईएस, एनआईपी<sub>2</sub>, और ली<sub>2</sub>सीस<sub>3</sub>.<ref name=":02">{{cite journal |last1=Takada |first1=Kazunori |title=सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी की प्रगति और संभावना|journal=Acta Materialia |date=February 2013 |volume=61 |issue=3 |pages=759–770 |doi=10.1016/j.actamat.2012.10.034 |bibcode=2013AcMat..61..759T }}</ref>
-एक आशाजनक कैथोड सामग्री [[ली-एस बैटरी|लिथियम-एस बैटरी]] | लिथियम-एस है, जो (एक ठोस लिथियम एनोड/ली के हिस्से के रूप में<sub>2</sub>S सेल) की सैद्धांतिक विशिष्ट क्षमता 1670 mAh g है<sup>-1</sup>, LiCoO के प्रभावी मूल्य से दस गुना बड़ा<sub>2</sub>. सल्फर तरल विद्युत् अपघट्य अनुप्रयोगों में एक अनुपयुक्त कैथोड बनाता है क्योंकि यह अधिकांश तरल विद्युत् अपघट्य में घुलनशील होता है, नाटकीय रूप से बैटरी के जीवनकाल को कम करता है। सल्फर का अध्ययन ठोस अवस्था अनुप्रयोगों में किया जाता है।<ref name=":02" />हाल ही में, एक सिरेमिक कपड़ा विकसित किया गया था जिसने लिथियम-एस ठोस अवस्था बैटरी में वादा दिखाया था। इस टेक्सटाइल ने सल्फर लोडिंग को संभालने के दौरान आयन ट्रांसमिशन की सुविधा प्रदान की, यद्यपि यह अनुमानित ऊर्जा घनत्व तक नहीं पहुंच पाया। 500-माइक्रोन-मोटी विद्युत् अपघट्य सपोर्ट और विद्युत् अपघट्य क्षेत्र के 63% उपयोग का परिणाम 71Wh/kg था। जबकि अनुमानित ऊर्जा घनत्व 500Wh/kg था।<ref>{{cite journal |last1=Gong |first1=Yunhui |last2=Fu |first2=Kun |last3=Xu |first3=Shaomao |last4=Dai |first4=Jiaqi |last5=Hamann |first5=Tanner R. |last6=Zhang |first6=Lei |last7=Hitz |first7=Gregory T. |last8=Fu |first8=Zhezhen |last9=Ma |first9=Zhaohui |last10=McOwen |first10=Dennis W. |last11=Han |first11=Xiaogang |last12=Hu |first12=Liangbing |last13=Wachsman |first13=Eric D. |title=Lithium-ion conductive ceramic textile: A new architecture for flexible solid-state lithium metal batteries |journal=Materials Today |date=July 2018 |volume=21 |issue=6 |pages=594–601 |doi=10.1016/j.mattod.2018.01.001 |osti=1538573 |s2cid=139149288 |doi-access=free }}</ref>
+ठोस-अवस्था विद्युत् अपघट्य (एसएसई) उम्मीदवार पदार्थ में [[लिथियम ऑर्थोसिलिकेट]],<ref>{{cite news|last1=Chandler|first1=David L.|title=अध्ययन रिचार्जेबल लिथियम बैटरी में सुधार के लिए मार्ग सुझाता है|url=https://news.mit.edu/2017/solid-electrolyte-improving-rechargeable-lithium-batteries-0713|website=[[Massachusetts Institute of Technology]]|date=12 July 2017|quote=Researchers have tried to get around these problems by using an electrolyte made out of solid materials, such as some ceramics.}}</ref> ग्लास बैटरी,<ref name="UTAustin"/>सल्फाइड<ref>{{cite web|last1=Chandler|first1=David L.|title=सभी ठोस लिथियम बैटरी की ओर|url=https://news.mit.edu/2017/toward-solid-lithium-batteries-0202|website=[[Massachusetts Institute of Technology]]|date=2 February 2017|quote=Researchers investigate mechanics of lithium sulfides, which show promise as solid electrolytes.}}</ref> और रुबिडीयाम सिल्वर आयोडाइड|RbAg<sub>4</sub>I<sub>5</sub> जैसे सिरेमिक सम्मिलित हैं।<ref>{{cite journal |last1=Wang |first1=Yuchen |last2=Akin |first2=Mert |last3=Qiao |first3=Xiaoyao |last4=Yan |first4=Zhiwei |last5=Zhou |first5=Xiangyang |title=Greatly enhanced energy density of all‐solid‐state rechargeable battery operating in high humidity environments |journal=International Journal of Energy Research |date=September 2021 |volume=45 |issue=11 |pages=16794–16805 |doi=10.1002/er.6928|s2cid=236256757 |doi-access=free }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Akin |first1=Mert |last2=Wang |first2=Yuchen |last3=Qiao |first3=Xiaoyao |last4=Yan |first4=Zhiwei |last5=Zhou |first5=Xiangyang |title=रूबिडियम सिल्वर आयोडाइड आधारित ऑल-सॉलिड-स्टेट बैटरी में प्रतिक्रिया कैनेटीक्स पर सापेक्षिक आर्द्रता का प्रभाव|journal=Electrochimica Acta |date=September 2020 |volume=355 |pages=136779 |doi=10.1016/j.electacta.2020.136779|s2cid=225553692 }}</ref> मुख्यधारा के ऑक्साइड ठोस विद्युत् अपघट्य में Li<sub>1.5</sub>Al<sub>0.5</sub>Ge<sub>1.5</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>3</sub> (LAGP), Li<sub>1.4</sub>Al<sub>0.4</sub>Ti<sub>1.6</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>3</sub> (LATP), पेरोसाइट-प्रकार Li<sub>3x</sub>La<sub>2/3-x</sub>TiO<sub>3</sub> (LLTO), और गार्नेट-टाइप Li<sub>6.4</sub>La<sub>3</sub>Zr<sub>1.4</sub>Ta<sub>0.6</sub>O<sub>12</sub> (LLZO) सम्मिलित हैं।<ref>{{cite journal |last1=Chen |first1=Rusong |last2=Nolan |first2=Adelaide M. |last3=Lu |first3=Jiaze |last4=Wang |first4=Junyang |last5=Yu |first5=Xiqian |last6=Mo |first6=Yifei |last7=Chen |first7=Liquan |last8=Huang |first8=Xuejie |last9=Li |first9=Hong |title=धात्विक लिथियम के साथ लिथियम सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट्स की थर्मल स्थिरता|journal=Joule |date=April 2020 |volume=4 |issue=4 |pages=812–821 |doi=10.1016/j.joule.2020.03.012|s2cid=218672049 |doi-access=free }}</ref> चार एसएसई की ऊष्मीय स्थिरता बनाम Li LAGP < LATP < LLTO < LLZO के क्रम में थी। क्लोराइड सुपर आयनिक संवाहकों को अन्य आशाजनक ठोस विद्युत् अपघट्य के रूप में प्रस्तावित किया गया है। वे आयनिक प्रवाहकीय और साथ ही विकृत सल्फाइड हैं, परन्तु साथ ही सल्फाइड की निकृष्ट ऑक्सीकरण स्थिरता से कष्टमय नहीं हैं। इसके अतिरिक्त, उनकी लागत ऑक्साइड और सल्फाइड एसएसई से कम मानी जाती है।<ref>{{cite journal |last1=Wang |first1=Kai |last2=Ren |first2=Qingyong |last3=Gu |first3=Zhenqi |last4=Duan |first4=Chaomin |last5=Wang |first5=Jinzhu |last6=Zhu |first6=Feng |last7=Fu |first7=Yuanyuan |last8=Hao |first8=Jipeng |last9=Zhu |first9=Jinfeng |last10=He |first10=Lunhua |last11=Wang |first11=Chin-Wei |last12=Lu |first12=Yingying |last13=Ma |first13=Jie |last14=Ma |first14=Cheng |title=लिथियम बैटरी के लिए एक लागत प्रभावी और नमी-सहिष्णु क्लोराइड ठोस इलेक्ट्रोलाइट|journal=Nature Communications |date=December 2021 |volume=12 |issue=1 |pages=4410 |doi=10.1038/s41467-021-24697-2|pmid=34285207 |pmc=8292426 |bibcode=2021NatCo..12.4410W }}</ref> वर्तमान क्लोराइड ठोस विद्युत् अपघट्य निकाय को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: Li<sub>3</sub>MCl<sub>6</sub><ref>{{cite journal |last1=Li |first1=Xiaona |last2=Liang |first2=Jianwen |last3=Luo |first3=Jing |last4=Norouzi Banis |first4=Mohammad |last5=Wang |first5=Changhong |last6=Li |first6=Weihan |last7=Deng |first7=Sixu |last8=Yu |first8=Chuang |last9=Zhao |first9=Feipeng |last10=Hu |first10=Yongfeng |last11=Sham |first11=Tsun-Kong |last12=Zhang |first12=Li |last13=Zhao |first13=Shangqian |last14=Lu |first14=Shigang |last15=Huang |first15=Huan |last16=Li |first16=Ruying |last17=Adair |first17=Keegan R. |last18=Sun |first18=Xueliang |title=Air-stable Li 3 InCl 6 electrolyte with high voltage compatibility for all-solid-state batteries |journal=Energy & Environmental Science |date=2019 |volume=12 |issue=9 |pages=2665–2671 |doi=10.1039/C9EE02311A|s2cid=202881108 }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Schlem |first1=Roman |last2=Muy |first2=Sokseiha |last3=Prinz |first3=Nils |last4=Banik |first4=Ananya |last5=Shao‐Horn |first5=Yang |last6=Zobel |first6=Mirijam |last7=Zeier |first7=Wolfgang G. |title=Mechanochemical Synthesis: A Tool to Tune Cation Site Disorder and Ionic Transport Properties of Li 3 MCl 6 (M = Y, Er) Superionic Conductors |journal=Advanced Energy Materials |date=February 2020 |volume=10 |issue=6 |pages=1903719 |doi=10.1002/aenm.201903719|s2cid=213539629 |doi-access=free }}</ref> और Li<sub>2</sub>M<sub>2/3</sub>Cl<sub>4</sub>।<ref>{{cite journal |last1=Zhou |first1=Laidong |last2=Kwok |first2=Chun Yuen |last3=Shyamsunder |first3=Abhinandan |last4=Zhang |first4=Qiang |last5=Wu |first5=Xiaohan |last6=Nazar |first6=Linda F. |title=हाई-वोल्टेज ऑल सॉलिड स्टेट लिथियम बैटरी के लिए एक नया हेलोस्पिनल सुपरियोनिक कंडक्टर|journal=Energy & Environmental Science |date=2020 |volume=13 |issue=7 |pages=2056–2063 |doi=10.1039/D0EE01017K|osti=1657953 |s2cid=225614485 }}</ref> M तत्वों में Y, Tb-Lu, Sc और In सम्मिलित हैं। कैथोड लिथियम आधारित हैं। रूपांतर में लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड, LiNi<sub>1/3</sub>Co<sub>1/3</sub>Mn<sub>1/3</sub>O<sub>2</sub>, LiMn<sub>2</sub>O<sub>4</sub>, और LiNi<sub>0.8</sub>Co<sub>0.15</sub>Al<sub>0.05</sub>O<sub>2</sub> सम्मिलित हैं। एनोड अधिक भिन्न होते हैं और विद्युत् अपघट्य के प्रकार से प्रभावित होते हैं। उदाहरणों में In, [[ ठोस राज्य सिलिकॉन बैटरी |ठोस अवस्था सिलिकॉन बैटरी]], Ge''<sub>x</sub>''Si<sub>1−''x''</sub>, SnO–B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, SnS –P<sub>2</sub>S<sub>5</sub>, Li<sub>2</sub>FeS<sub>2</sub>, FeS, NiP<sub>2</sub>, and Li<sub>2</sub>SiS<sub>3</sub> सम्मिलित है।<ref name=":02">{{cite journal |last1=Takada |first1=Kazunori |title=सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी की प्रगति और संभावना|journal=Acta Materialia |date=February 2013 |volume=61 |issue=3 |pages=759–770 |doi=10.1016/j.actamat.2012.10.034 |bibcode=2013AcMat..61..759T }}</ref>
-लिथियम-एयर बैटरी | लिथियम-ओ<sub>2</sub>उच्च सैद्धांतिक क्षमता भी है। इन उपकरणों के साथ मुख्य मुद्दा यह है कि एनोड को परिवेशी वातावरण से सील किया जाना चाहिए, जबकि कैथोड इसके संपर्क में होना चाहिए।<ref name=":02" />
+एक आशाजनक कैथोड पदार्थ [[ली-एस बैटरी|लिथियम-एस बैटरी]] है, जो (ठोस लिथियम एनोड/Li<sub>2</sub>S सेल के भाग के रूप में) 1670 mAh g<sup>-1</sup> की सैद्धांतिक विशिष्ट क्षमता है, "LiCoO<sub>2</sub> के प्रभावी मान से दस गुना बड़ा है"। सल्फर तरल विद्युत् अपघट्य अनुप्रयोगों में अनुपयुक्त कैथोड बनाता है क्योंकि यह अधिकांश तरल विद्युत् अपघट्य में घुलनशील होता है, प्रभावशाली रूप से बैटरी के जीवनकाल को कम करते है। सल्फर का अध्ययन ठोस अवस्था अनुप्रयोगों में किया जाता है।<ref name=":02" />
+वर्तमान में, एक सिरेमिक वस्त्र उद्योग विकसित किया गया था जिसने लिथियम-एस ठोस अवस्था बैटरी में वचन दिखाया था। इस वस्त्र उद्योग ने सल्फर लोडिंग को संभालने के समय आयन संचरण की सुविधा प्रदान की, यद्यपि यह अनुमानित ऊर्जा घनत्व तक नहीं पहुंच पाया। 500-माइक्रोन-मोटी विद्युत् अपघट्य समर्थन और विद्युत् अपघट्य क्षेत्र के 63% उपयोग का परिणाम 71Wh/kg था। जबकि अनुमानित ऊर्जा घनत्व 500Wh/kg था।<ref>{{cite journal |last1=Gong |first1=Yunhui |last2=Fu |first2=Kun |last3=Xu |first3=Shaomao |last4=Dai |first4=Jiaqi |last5=Hamann |first5=Tanner R. |last6=Zhang |first6=Lei |last7=Hitz |first7=Gregory T. |last8=Fu |first8=Zhezhen |last9=Ma |first9=Zhaohui |last10=McOwen |first10=Dennis W. |last11=Han |first11=Xiaogang |last12=Hu |first12=Liangbing |last13=Wachsman |first13=Eric D. |title=Lithium-ion conductive ceramic textile: A new architecture for flexible solid-state lithium metal batteries |journal=Materials Today |date=July 2018 |volume=21 |issue=6 |pages=594–601 |doi=10.1016/j.mattod.2018.01.001 |osti=1538573 |s2cid=139149288 |doi-access=free }}</ref>
+लिथियम-एयर बैटरी उच्च सैद्धांतिक क्षमता भी है। इन उपकरणों के साथ मुख्य समस्या यह है कि एनोड को परिवेशी वातावरण से सील किया जाना चाहिए, जबकि कैथोड इसके संपर्क में होना चाहिए।<ref name=":02" />
+Li/LiFePO<sub>4</sub> बैटरी इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए ठोस अवस्था अनुप्रयोग के रूप में विश्वास दिखाती है। 2010 के अध्ययन ने इस पदार्थ को ईवी के लिए रिचार्जेबल बैटरी के सुरक्षित विकल्प के रूप में प्रस्तुत किया जो "यूएसएबीसी-डीओई लक्ष्यों को पार करते है"।<ref>{{cite journal |last1=Damen |first1=L. |last2=Hassoun |first2=J. |last3=Mastragostino |first3=M. |last4=Scrosati |first4=B. |title=Solid-state, rechargeable Li/LiFePO4 polymer battery for electric vehicle application |journal=Journal of Power Sources |date=October 2010 |volume=195 |issue=19 |pages=6902–6904 |doi=10.1016/j.jpowsour.2010.03.089 |bibcode=2010JPS...195.6902D }}</ref>
+शुद्ध सिलिकॉन μSi||एसएसई||एनसीएम811 एनोड के साथ एक सेल डैरेन एचएस टैन एट अल द्वारा एकत्रित किया गया था। μSi एनोड (99.9 wt% की शुद्धता), ठोस अवस्था विद्युत् अपघट्य (एसएसई) और लिथियम निकल कोबाल्ट मैंगनीज ऑक्साइड (एनसीएम811) कैथोड का उपयोग करना। इस प्रकार की ठोस अवस्था बैटरी ने 5 mA सेमी<sup>−2</sup> तक उच्च वर्तमान घनत्व, कार्य तापमान की विस्तृत श्रृंखला (-20 डिग्री सेल्सियस और 80 डिग्री सेल्सियस), और 11 एमएएच सेमी<sup>-2</sup> तक की क्षेत्रीय क्षमता (एनोड के लिए) का प्रदर्शन किया (2890 एमएएच/जी)। साथ ही, 5 mA सेमी<sup>-2</sup> के अंतर्गत 500 चक्रों के बाद, बैटरी अभी भी 80% क्षमता प्रतिधारण प्रदान करती हैं, जो अब तक रिपोर्ट की गई सभी ठोस-अवस्था वाली बैटरी का μSi का सर्वश्रेष्ठ निष्पादन है।<ref>{{cite journal |last1=Tan |first1=Darren H. S. |last2=Chen |first2=Yu-Ting |last3=Yang |first3=Hedi |last4=Bao |first4=Wurigumula |last5=Sreenarayanan |first5=Bhagath |last6=Doux |first6=Jean-Marie |last7=Li |first7=Weikang |last8=Lu |first8=Bingyu |last9=Ham |first9=So-Yeon |last10=Sayahpour |first10=Baharak |last11=Scharf |first11=Jonathan |last12=Wu |first12=Erik A. |last13=Deysher |first13=Grayson |last14=Han |first14=Hyea Eun |last15=Hah |first15=Hoe Jin |last16=Jeong |first16=Hyeri |last17=Lee |first17=Jeong Beom |last18=Chen |first18=Zheng |last19=Meng |first19=Ying Shirley |title=सल्फाइड ठोस इलेक्ट्रोलाइट्स द्वारा सक्षम कार्बन-मुक्त उच्च-लोडिंग सिलिकॉन एनोड|journal=Science |date=24 September 2021 |volume=373 |issue=6562 |pages=1494–1499 |doi=10.1126/science.abg7217|pmid=34554780 |bibcode=2021Sci...373.1494T |s2cid=232147704 |url=https://escholarship.org/uc/item/2vt9r39s }}</ref>
+क्लोराइड ठोस विद्युत् अपघट्य सैद्धांतिक रूप से उच्च आयनिक चालकता और ठीक अभिरूपणीयता वाले क्लोराइड ठोस विद्युत् अपघट्य के कारण पारंपरिक ऑक्साइड ठोस विद्युत् अपघट्य पर भी विश्वास दिखाते हैं।<ref>{{Cite journal |last1=Tanibata |first1=Naoto |last2=Takimoto |first2=Shuta |last3=Nakano |first3=Koki |last4=Takeda |first4=Hayami |last5=Nakayama |first5=Masanobu |last6=Sumi |first6=Hirofumi |date=2020-08-03 |title=रिचार्जेबल ऑल-सॉलिड-स्टेट लिथियम मेटल बैटरियों के लिए उच्च फॉर्मैबिलिटी के साथ मेटास्टेबल क्लोराइड सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट|url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsmaterialslett.0c00127 |journal=ACS Materials Letters |language=en |volume=2 |issue=8 |pages=880–886 |doi=10.1021/acsmaterialslett.0c00127 |s2cid=225759726 |issn=2639-4979}}</ref> इसके अतिरिक्त क्लोराइड ठोस विद्युत् अपघट्य की असाधारण उच्च ऑक्सीकरण स्थिरता और उच्च नम्यता इसके निष्पादन में वृद्धि करते है। विशेष रूप से ठोस विद्युत् अपघट्य के लिथियम मिश्रित-धातु क्लोराइड वर्ग, झोउ एट ताल द्वारा विकसित Li<sub>2</sub>In<sub>x</sub>Sc<sub>0.666-x</sub>Cl<sub>4</sub> संरचना की विस्तृत श्रृंखला पर उच्च आयनिक चालकता (2.0 mS सेमी<sup>−1</sup>) दिखाते हैं। यह क्लोराइड ठोस विद्युत् अपघट्य के कारण अनावृत कैथोड सक्रिय पदार्थ के साथ संयोजन के रूप में उपयोग करने में सक्षम होने के कारण लेपित कैथोड सक्रिय पदार्थ और इसकी कम इलेक्ट्रॉनिक चालकता के विपरीत है।<ref>{{Cite journal |last1=Zhou |first1=Laidong |last2=Zuo |first2=Tong-Tong |last3=Kwok |first3=Chun Yuen |last4=Kim |first4=Se Young |last5=Assoud |first5=Abdeljalil |last6=Zhang |first6=Qiang |last7=Janek |first7=Jürgen |last8=Nazar |first8=Linda F. |date=January 2022 |title=High areal capacity, long cycle life 4 V ceramic all-solid-state Li-ion batteries enabled by chloride solid electrolytes |url=https://www.nature.com/articles/s41560-021-00952-0 |journal=Nature Energy |language=en |volume=7 |issue=1 |pages=83–93 |doi=10.1038/s41560-021-00952-0 |bibcode=2022NatEn...7...83Z |osti=1869086 |s2cid=245654129 |issn=2058-7546}}</ref> Li<sub>2</sub>ZrCl<sub>6</sub> ठोस विद्युत् अपघट्य के साथ कम, परन्तु अभी भी प्रभावशाली, आयनिक चालकता के साथ वैकल्पिक अल्पमूल्य क्लोराइड ठोस विद्युत् अपघट्य संयोजन पाया जा सकता है। यह विशेष रूप से क्लोराइड ठोस विद्युत् अपघट्य उच्च कक्ष के तापमान आयनिक चालकता (0.81 mS सेमी<sup>-1</sup>), विरूपता, और उच्च आर्द्रता सहनशीलता है।<ref>{{Cite journal |last1=Wang |first1=Kai |last2=Ren |first2=Qingyong |last3=Gu |first3=Zhenqi |last4=Duan |first4=Chaomin |last5=Wang |first5=Jinzhu |last6=Zhu |first6=Feng |last7=Fu |first7=Yuanyuan |last8=Hao |first8=Jipeng |last9=Zhu |first9=Jinfeng |last10=He |first10=Lunhua |last11=Wang |first11=Chin-Wei |last12=Lu |first12=Yingying |last13=Ma |first13=Jie |last14=Ma |first14=Cheng |date=2021-07-20 |title=लिथियम बैटरी के लिए एक लागत प्रभावी और नमी-सहिष्णु क्लोराइड ठोस इलेक्ट्रोलाइट|journal=Nature Communications |language=en |volume=12 |issue=1 |pages=4410 |doi=10.1038/s41467-021-24697-2 |pmid=34285207 |pmc=8292426 |bibcode=2021NatCo..12.4410W |issn=2041-1723}}</ref>
-ए ली/लीफियो4|लीफिपो<sub>4</sub>बैटरी इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए एक ठोस अवस्था अनुप्रयोग के रूप में वादा दिखाती है। 2010 के एक अध्ययन ने इस सामग्री को ईवी के लिए रिचार्जेबल बैटरी के सुरक्षित विकल्प के रूप में प्रस्तुत किया जो यूएसएबीसी-डीओई लक्ष्यों को पार कर गया।<ref>{{cite journal |last1=Damen |first1=L. |last2=Hassoun |first2=J. |last3=Mastragostino |first3=M. |last4=Scrosati |first4=B. |title=Solid-state, rechargeable Li/LiFePO4 polymer battery for electric vehicle application |journal=Journal of Power Sources |date=October 2010 |volume=195 |issue=19 |pages=6902–6904 |doi=10.1016/j.jpowsour.2010.03.089 |bibcode=2010JPS...195.6902D }}</ref>
-एक शुद्ध सिलिकॉन μSi||SSE||NCM811 एनोड के साथ एक सेल डैरेन एचएस टैन एट अल द्वारा इकट्ठा किया गया था। μSi एनोड (99.9 wt% की शुद्धता), ठोस अवस्था विद्युत् अपघट्य (SSE) और लिथियम निकल कोबाल्ट मैंगनीज ऑक्साइड (NCM811) कैथोड का उपयोग करना। इस तरह की ठोस अवस्था बैटरी ने 5 mA सेमी तक उच्च वर्तमान घनत्व प्रदर्शित किया<sup>−2</sup>, कार्य तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला (-20 डिग्री सेल्सियस और 80 डिग्री सेल्सियस), और 11 एमएएच सेमी तक की क्षेत्रीय क्षमता (एनोड के लिए)<sup>-2</sup> (2890 एमएएच/जी)। वहीं, 500 चक्रों के बाद 5 mA सेमी<sup>-2</sup>, बैटरी अभी भी 80% क्षमता प्रतिधारण प्रदान करती हैं, जो अब तक रिपोर्ट की गई सभी ठोस-अवस्था वाली बैटरी का μSi का सर्वश्रेष्ठ निष्पादन है।<ref>{{cite journal |last1=Tan |first1=Darren H. S. |last2=Chen |first2=Yu-Ting |last3=Yang |first3=Hedi |last4=Bao |first4=Wurigumula |last5=Sreenarayanan |first5=Bhagath |last6=Doux |first6=Jean-Marie |last7=Li |first7=Weikang |last8=Lu |first8=Bingyu |last9=Ham |first9=So-Yeon |last10=Sayahpour |first10=Baharak |last11=Scharf |first11=Jonathan |last12=Wu |first12=Erik A. |last13=Deysher |first13=Grayson |last14=Han |first14=Hyea Eun |last15=Hah |first15=Hoe Jin |last16=Jeong |first16=Hyeri |last17=Lee |first17=Jeong Beom |last18=Chen |first18=Zheng |last19=Meng |first19=Ying Shirley |title=सल्फाइड ठोस इलेक्ट्रोलाइट्स द्वारा सक्षम कार्बन-मुक्त उच्च-लोडिंग सिलिकॉन एनोड|journal=Science |date=24 September 2021 |volume=373 |issue=6562 |pages=1494–1499 |doi=10.1126/science.abg7217|pmid=34554780 |bibcode=2021Sci...373.1494T |s2cid=232147704 |url=https://escholarship.org/uc/item/2vt9r39s }}</ref>
-क्लोराइड ठोस विद्युत् अपघट्य सैद्धांतिक रूप से उच्च आयनिक चालकता और बेहतर फॉर्मैबिलिटी वाले क्लोराइड ठोस विद्युत् अपघट्य के कारण पारंपरिक ऑक्साइड ठोस विद्युत् अपघट्य पर भी वादा दिखाते हैं।<ref>{{Cite journal |last1=Tanibata |first1=Naoto |last2=Takimoto |first2=Shuta |last3=Nakano |first3=Koki |last4=Takeda |first4=Hayami |last5=Nakayama |first5=Masanobu |last6=Sumi |first6=Hirofumi |date=2020-08-03 |title=रिचार्जेबल ऑल-सॉलिड-स्टेट लिथियम मेटल बैटरियों के लिए उच्च फॉर्मैबिलिटी के साथ मेटास्टेबल क्लोराइड सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट|url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsmaterialslett.0c00127 |journal=ACS Materials Letters |language=en |volume=2 |issue=8 |pages=880–886 |doi=10.1021/acsmaterialslett.0c00127 |s2cid=225759726 |issn=2639-4979}}</ref> इसके अलावा क्लोराइड ठोस विद्युत् अपघट्य की असाधारण उच्च ऑक्सीकरण स्थिरता और उच्च लचीलापन इसके निष्पादन में इजाफा करता है। विशेष रूप से ठोस विद्युत् अपघट्य के लिथियम मिश्रित-धातु क्लोराइड परिवार, ली<sub>2</sub>में<sub>x</sub>अनुसूचित जाति<sub>0.666-x</sub>क्लोरीन<sub>4</sub> झोउ एट ताल द्वारा विकसित, उच्च आयनिक चालकता (2.0 mS सेमी<sup>−1</sup>) रचना की एक विस्तृत श्रृंखला पर। यह क्लोराइड ठोस विद्युत् अपघट्य के कारण नंगे कैथोड सक्रिय सामग्री के साथ संयोजन के रूप में उपयोग करने में सक्षम होने के कारण लेपित कैथोड सक्रिय सामग्री और इसकी कम इलेक्ट्रॉनिक चालकता के विपरीत है।<ref>{{Cite journal |last1=Zhou |first1=Laidong |last2=Zuo |first2=Tong-Tong |last3=Kwok |first3=Chun Yuen |last4=Kim |first4=Se Young |last5=Assoud |first5=Abdeljalil |last6=Zhang |first6=Qiang |last7=Janek |first7=Jürgen |last8=Nazar |first8=Linda F. |date=January 2022 |title=High areal capacity, long cycle life 4 V ceramic all-solid-state Li-ion batteries enabled by chloride solid electrolytes |url=https://www.nature.com/articles/s41560-021-00952-0 |journal=Nature Energy |language=en |volume=7 |issue=1 |pages=83–93 |doi=10.1038/s41560-021-00952-0 |bibcode=2022NatEn...7...83Z |osti=1869086 |s2cid=245654129 |issn=2058-7546}}</ref> कम, परन्तु अभी भी प्रभावशाली, आयनिक चालकता के साथ वैकल्पिक सस्ता क्लोराइड ठोस विद्युत् अपघट्य रचनाएँ ली के साथ पाई जा सकती हैं<sub>2</sub>ZrCl<sub>6</sub> ठोस विद्युत् अपघट्य। यह विशेष रूप से क्लोराइड ठोस विद्युत् अपघट्य एक उच्च कमरे के तापमान आयनिक चालकता (0.81 mS सेमी<sup>-1</sup>), विरूपता, और उच्च आर्द्रता सहनशीलता है।<ref>{{Cite journal |last1=Wang |first1=Kai |last2=Ren |first2=Qingyong |last3=Gu |first3=Zhenqi |last4=Duan |first4=Chaomin |last5=Wang |first5=Jinzhu |last6=Zhu |first6=Feng |last7=Fu |first7=Yuanyuan |last8=Hao |first8=Jipeng |last9=Zhu |first9=Jinfeng |last10=He |first10=Lunhua |last11=Wang |first11=Chin-Wei |last12=Lu |first12=Yingying |last13=Ma |first13=Jie |last14=Ma |first14=Cheng |date=2021-07-20 |title=लिथियम बैटरी के लिए एक लागत प्रभावी और नमी-सहिष्णु क्लोराइड ठोस इलेक्ट्रोलाइट|journal=Nature Communications |language=en |volume=12 |issue=1 |pages=4410 |doi=10.1038/s41467-021-24697-2 |pmid=34285207 |pmc=8292426 |bibcode=2021NatCo..12.4410W |issn=2041-1723}}</ref>
 == उपयोग ==
-ठोस-अवस्था बैटरियां कृत्रिम कार्डियक पेसमेकर, रेडियो-आवृत्ति आइडेंटिफिकेशन, पहनने योग्य तकनीक और इलेक्ट्रिक वाहनों में संभावित रूप से उपयोगी हैं।<ref name="AndroidAuthority">{{cite news|last1=Carlon|first1=Kris|title=बैटरी तकनीक जो बैटरी की आग को खत्म कर सकती है|url=https://www.androidauthority.com/solid-state-battery-technology-723936/|access-date=7 January 2018|work=Android Authority|date=24 October 2016}}</ref><ref name="Economist">{{cite news|title=Will solid-state batteries power us all?|url=https://www.economist.com/the-economist-explains/2017/10/16/will-solid-state-batteries-power-us-all|newspaper=[[The Economist]]|date=16 October 2017}}</ref>
+ठोस-अवस्था बैटरियां कृत्रिम हृदय गतिनिर्धारक, रेडियो-आवृत्ति अभिज्ञान, धारणीय तकनीक और इलेक्ट्रिक वाहनों में संभावित रूप से उपयोगी हैं।<ref name="AndroidAuthority">{{cite news|last1=Carlon|first1=Kris|title=बैटरी तकनीक जो बैटरी की आग को खत्म कर सकती है|url=https://www.androidauthority.com/solid-state-battery-technology-723936/|access-date=7 January 2018|work=Android Authority|date=24 October 2016}}</ref><ref name="Economist">{{cite news|title=Will solid-state batteries power us all?|url=https://www.economist.com/the-economist-explains/2017/10/16/will-solid-state-batteries-power-us-all|newspaper=[[The Economist]]|date=16 October 2017}}</ref>
 === इलेक्ट्रिक वाहन ===
-{{See also|Electric vehicle}}
+{{See also|इलेक्ट्रिक वाहन}}
-हाइब्रिड और प्लग-इन इलेक्ट्रिक कारें विभिन्न प्रकार की बैटरी तकनीकों का उपयोग करती हैं, जिनमें लिथियम-आयन, निकेल-मेटल हाइड्राइड बैटरी|निकल-मेटल हाइड्राइड (NiMH), लेड-एसिड बैटरी|लीड-एसिड और [[इलेक्ट्रिक डबल-लेयर कैपेसिटर]] (या अल्ट्राकैपेसिटर),<ref>{{cite web|title=हाइब्रिड और प्लग-इन इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए बैटरी|url= https://www.afdc.energy.gov/vehicles/electric_batteries.html |website=Alternative Fuels Data Center|access-date=7 January 2018}}</ref> लिथियम-आयन बाजार पर हावी है।<ref>{{cite web|title=ऊर्जा भंडारण|url= https://www.nrel.gov/transportation/energy-storage.html |website=[[National Renewable Energy Laboratory]]|access-date=7 January 2018|quote=Many automakers have adopted lithium-ion (Li-ion) batteries as the preferred EDV energy storage option, capable of delivering the required energy and power density in a relatively small, lightweight package.}}</ref>
-अगस्त 2020 में, टोयोटा ने अपने प्रोटोटाइप वाहन, टोयोटा कॉन्सेप्ट व्हीकल्स (2010-2019) #LQ कॉन्सेप्ट (2019) का रोड टेस्टिंग प्रारम्भ किया, जो ठोस-अवस्था बैटरी से लैस है।<ref>{{cite web|date=7 September 2021 |title=टोयोटा एक प्रोटोटाइप सॉलिड स्टेट बैटरी ईवी का सड़क परीक्षण कर रही है|url=https://www.thedrive.com/tech/42287/toyota-is-road-testing-a-prototype-solid-state-battery-ev |website=The Drive |access-date=6 November 2021 }}</ref>
-सितंबर 2021 में, टोयोटा ने बैटरी विकास और आपूर्ति पर अपनी रणनीति का अनावरण किया, जिसमें इसकी विशेषताओं का उपयोग करने के लिए सबसे पहले उनके [[हाइब्रिड इलेक्ट्रिक वाहन]]ों में ठोस-अवस्था बैटरी को अपनाया जाना है।<ref>{{cite web|date=7 September 2021 |title=Toward Carbon Neutrality: Toyota's Battery Development and Supply |url=https://global.toyota/pages/news/images/2021/09/battery/battery_01_en.pdf |website=[[Toyota]] |access-date=9 November 2021 }}</ref><ref>{{cite web|date=8 September 2021 |title=HEVs से शुरू होने वाली सॉलिड-स्टेट बैटरियों का उपयोग करना|url=https://toyotatimes.jp/en/insidetoyota/168_2.html#index08 |website=[[Toyota]]Times |access-date=10 November 2021 }}</ref>
-और, होंडा ने स्प्रिंग 2024 में ऑल-ठोस-अवस्था बैटरी के उत्पादन के लिए निष्पादन लाइन का संचालन प्रारम्भ करने के लिए अपना योजना कार्यक्रम निर्धारित किया है।<ref>{{cite web|date=August 2022 |title=ऑल-सॉलिड-स्टेट बैटरी तकनीक|url=https://global.honda/innovation/advanced-technology/all-solid-state-battery.html |website=[[Honda]] |access-date=9 November 2022 }}</ref>
+हाइब्रिड और प्लग-इन इलेक्ट्रिक कारें विभिन्न प्रकार की बैटरी तकनीकों का उपयोग करती हैं, जिनमें लिथियम-आयन, निकेल-धातु हाइड्राइड बैटरी (NiMH), लेड-एसिड बैटरी और [[इलेक्ट्रिक डबल-लेयर कैपेसिटर|इलेक्ट्रिक दोहरी परत संधारित्र]] (या अतिसंधारित्र),<ref>{{cite web|title=हाइब्रिड और प्लग-इन इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए बैटरी|url= https://www.afdc.energy.gov/vehicles/electric_batteries.html |website=Alternative Fuels Data Center|access-date=7 January 2018}}</ref> लिथियम-आयन बाजार पर बाध्यकारी है।<ref>{{cite web|title=ऊर्जा भंडारण|url= https://www.nrel.gov/transportation/energy-storage.html |website=[[National Renewable Energy Laboratory]]|access-date=7 January 2018|quote=Many automakers have adopted lithium-ion (Li-ion) batteries as the preferred EDV energy storage option, capable of delivering the required energy and power density in a relatively small, lightweight package.}}</ref> अगस्त 2020 में, टोयोटा ने अपने प्रोटोटाइप वाहन, एलक्यू अवधारणा (2019) का सड़क परीक्षण प्रारम्भ किया, जो ठोस-अवस्था बैटरी से लैस है।<ref>{{cite web|date=7 September 2021 |title=टोयोटा एक प्रोटोटाइप सॉलिड स्टेट बैटरी ईवी का सड़क परीक्षण कर रही है|url=https://www.thedrive.com/tech/42287/toyota-is-road-testing-a-prototype-solid-state-battery-ev |website=The Drive |access-date=6 November 2021 }}</ref> सितंबर 2021 में, टोयोटा ने बैटरी विकास और आपूर्ति पर अपनी कार्यनीति का अनावरण किया, जिसमें इसकी विशेषताओं का उपयोग करने के लिए सबसे पहले उनके [[हाइब्रिड इलेक्ट्रिक वाहन|हाइब्रिड इलेक्ट्रिक वाहनों]] में ठोस-अवस्था बैटरी को अपनाया जाना है।<ref>{{cite web|date=7 September 2021 |title=Toward Carbon Neutrality: Toyota's Battery Development and Supply |url=https://global.toyota/pages/news/images/2021/09/battery/battery_01_en.pdf |website=[[Toyota]] |access-date=9 November 2021 }}</ref><ref>{{cite web|date=8 September 2021 |title=HEVs से शुरू होने वाली सॉलिड-स्टेट बैटरियों का उपयोग करना|url=https://toyotatimes.jp/en/insidetoyota/168_2.html#index08 |website=[[Toyota]]Times |access-date=10 November 2021 }}</ref> और, होंडा ने स्प्रिंग 2024 में ऑल-ठोस-अवस्था बैटरी के उत्पादन के लिए निष्पादन पंक्ति का संचालन प्रारम्भ करने के लिए अपना योजना कार्यक्रम निर्धारित किया है।<ref>{{cite web|date=August 2022 |title=ऑल-सॉलिड-स्टेट बैटरी तकनीक|url=https://global.honda/innovation/advanced-technology/all-solid-state-battery.html |website=[[Honda]] |access-date=9 November 2022 }}</ref>
-=== पहनने योग्य ===
-{{See also|Wearable technology}}
+=== धारणीय ===
-नवीन पहनने योग्य उपकरणों की प्राप्ति में उच्च ऊर्जा घनत्व और कठोर वातावरण में भी उच्च निष्पादन बनाए रखने की अपेक्षा की जाती है जो पहले से कहीं अधिक छोटे और विश्वसनीय हैं।<ref name="AndroidAuthority" /><ref>{{cite web|date=4 May 2021 |author=Henry Brown |title=मुराता जल्द ही सॉलिड-स्टेट बैटरियों का बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू करेगा|url=https://gadgettendency.com/murata-will-soon-start-mass-production-of-solid-state-batteries/ |website=gadget tendency |access-date=12 November 2021 }}</ref>
+{{See also| धारणीय प्रौद्योगिकी}}
+नवीन धारणीय उपकरणों की प्राप्ति में उच्च ऊर्जा घनत्व और कठोर वातावरण में भी उच्च निष्पादन बनाए रखने की अपेक्षा की जाती है जो पहले से कहीं अधिक छोटे और विश्वसनीय हैं।<ref name="AndroidAuthority" /><ref>{{cite web|date=4 May 2021 |author=Henry Brown |title=मुराता जल्द ही सॉलिड-स्टेट बैटरियों का बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू करेगा|url=https://gadgettendency.com/murata-will-soon-start-mass-production-of-solid-state-batteries/ |website=gadget tendency |access-date=12 November 2021 }}</ref>
 === अंतरिक्ष में उपकरण ===
-मार्च 2021 में, औद्योगिक निर्माता [[हिताची जोसेन चाइल्ड पोला ग्राउंड तापमान]] ने एक ठोस-अवस्था बैटरी की घोषणा की, जिसका दावा है कि यह उद्योग में उच्चतम क्षमताओं में से एक है और इसमें व्यापक ऑपरेटिंग तापमान रेंज है, जो अंतरिक्ष जैसे कठोर वातावरण के लिए संभावित रूप से उपयुक्त है।<ref>{{cite web|date= |author= |title=ऑल-सॉलिड-स्टेट लिथियम-आयन बैटरी|url=https://www.hitachizosen.co.jp/english/business/field/functional/as-lib.html |website=[[Hitachi Zosen Corporation]] |access-date=17 November 2021 }}</ref><ref>{{cite news|date=4 March 2021 |author=Ryotaro Sato |title=जापान में 'विश्व की उच्चतम क्षमता' वाली सॉलिड-स्टेट बैटरी विकसित की गई|url=https://asia.nikkei.com/Business/Energy/World-s-highest-capacity-solid-state-battery-developed-in-Japan |work=Nikkei Asia |access-date=22 February 2023 }}</ref> फरवरी 2022 में एक परीक्षण मिशन प्रारम्भ किया गया था, और अगस्त में, [[JAXA]] | जापान एयरोस्पेस एक्सप्लोरेशन एजेंसी (JAXA) ने घोषणा की <ref>{{cite news |title=JAXA and Hitachi Zosen Jointly Confirm All-solid-state Lithium-ion Batteries’ Charge/Discharge Operation in Space, World First |url=https://global.jaxa.jp/press/2022/08/20220805-1_e.html |access-date=22 February 2023 |agency=Japanese Aerospace Exploration Agency |date=5 August 2022}}</ref> ठोस-अवस्था बैटरियों ने अंतरिक्ष में ठीक से संचालित किया था, किबो (आईएसएस मॉड्यूल) में कैमरा उपकरण को शक्ति प्रदान की थी। अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (आईएसएस) पर जापानी प्रयोग मॉड्यूल किबो।
+मार्च 2021 में, औद्योगिक निर्माता [[हिताची जोसेन चाइल्ड पोला ग्राउंड तापमान]] ने ठोस-अवस्था बैटरी की घोषणा की, जिन्होंने अधियाचित किया कि यह उद्योग में उच्चतम क्षमताओं में से है और इसमें व्यापक संचालन तापमान श्रेणी है, जो अंतरिक्ष जैसे कठोर वातावरण के लिए संभावित रूप से उपयुक्त है।<ref>{{cite web|date= |author= |title=ऑल-सॉलिड-स्टेट लिथियम-आयन बैटरी|url=https://www.hitachizosen.co.jp/english/business/field/functional/as-lib.html |website=[[Hitachi Zosen Corporation]] |access-date=17 November 2021 }}</ref><ref>{{cite news|date=4 March 2021 |author=Ryotaro Sato |title=जापान में 'विश्व की उच्चतम क्षमता' वाली सॉलिड-स्टेट बैटरी विकसित की गई|url=https://asia.nikkei.com/Business/Energy/World-s-highest-capacity-solid-state-battery-developed-in-Japan |work=Nikkei Asia |access-date=22 February 2023 }}</ref> फरवरी 2022 में परीक्षण मिशन प्रारम्भ किया गया था, और अगस्त में, [[JAXA|जाक्सा]](जापान एयरोअंतराल एक्सप्लोरेशन एजेंसी (जाक्सा)) ने घोषणा की <ref>{{cite news |title=JAXA and Hitachi Zosen Jointly Confirm All-solid-state Lithium-ion Batteries’ Charge/Discharge Operation in Space, World First |url=https://global.jaxa.jp/press/2022/08/20220805-1_e.html |access-date=22 February 2023 |agency=Japanese Aerospace Exploration Agency |date=5 August 2022}}</ref> कि ठोस-अवस्था बैटरियों ने अंतरिक्ष में ठीक से संचालित किया है, अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (आईएसएस) पर जापानी प्रयोग मॉड्यूल किबो में कैमरा उपकरण को शक्ति प्रदान की है।
 === ड्रोन ===
-हल्के वजन और पारंपरिक लिथियम आयन बैटरी की तुलना में अधिक शक्तिशाली होने के कारण यह उचित है कि ड्रोन को ठोस अवस्था बैटरी से लाभ होगा। वायु एयरोस्पेस, एक ड्रोन निर्माता और डिजाइनर, ने अपने G1 लंबी उड़ान ड्रोन में सम्मिलित करने के बाद उड़ान के समय में वृद्धि देखी।<ref>{{cite web|date=5 November 2022 |title=सॉलिड स्टेट बैटरियां आ गई हैं!|url=https://articlebiz.com/article/1051986432-solid-state-batteries-have-arrived }}</ref>
+हल्के भार और पारंपरिक लिथियम आयन बैटरी की तुलना में अधिक शक्तिशाली होने के कारण यह उचित है कि ड्रोन को ठोस अवस्था बैटरी से लाभ होगा। वायु एयरोअंतराल, ड्रोन निर्माता और डिजाइनर, ने अपने G1 लंबी उड़ान ड्रोन में सम्मिलित करने के बाद उड़ान के समय में वृद्धि देखी।<ref>{{cite web|date=5 November 2022 |title=सॉलिड स्टेट बैटरियां आ गई हैं!|url=https://articlebiz.com/article/1051986432-solid-state-batteries-have-arrived }}</ref>
-== चुनौतियां ==
+== आक्षेप ==
 === लागत ===
-थिन-फिल्म ठोस-अवस्था बैटरियां बनाना महंगा है<ref name="UFJones"/>और विनिर्माण प्रक्रियाओं को नियोजित करना मुश्किल माना जाता है, जिसके लिए कममानित [[ निर्वात जमाव |निर्वात जमाव]] उपकरण की आवश्यकता होती है।<ref name="CeramicBulletin"/>नतीजतन, उपभोक्ता-आधारित अनुप्रयोगों में पतलिथियम-फिल्म ठोस-अवस्था बैटरी की लागत निषेधात्मक हो जाती है। 2012 में यह अनुमान लगाया गया था कि, तत्कालीन तकनीक के आधार पर, 20 एम्पीयर घंटे की ठोस-अवस्था वाली बैटरी सेल की कीमत यूनाइटेड अवस्था्स डॉलर|US$100,000 होगी, और एक उच्च-श्रेणी की इलेक्ट्रिक कार के लिए 800 और 1,000 के बीच ऐसी कोशिकाओं की आवश्यकता होगी।<ref name="CeramicBulletin"/>इसी तरह, लागत ने [[स्मार्टफोन]] जैसे अन्य क्षेत्रों में थिन फिल्म ठोस-अवस्था बैटरियों को अपनाने में बाधा डाली है।<ref name="AndroidAuthority"/>
+पतली-फिल्म ठोस-अवस्था बैटरियां <ref name="UFJones"/> विनिर्माण प्रक्रियाओं को बनाने और नियोजित करने के लिए बहुमूल्य हैं, जिन्हें मापना जटिल माना जाता है, इसके लिए बहुमूल्य [[ निर्वात जमाव |निर्वात निक्षेप]] उपकरण की आवश्यकता होती है।<ref name="CeramicBulletin"/> फलस्वरूप, उपभोक्ता-आधारित अनुप्रयोगों में पतली-लिथियम-फिल्म ठोस-अवस्था बैटरी की लागत निषेधात्मक हो जाती है। 2012 में यह अनुमान लगाया गया था कि, तत्कालीन तकनीक के आधार पर, 20 एम्पीयर घंटे की ठोस-अवस्था वाली बैटरी सेल का मूल्य US$100,000 होगी, और उच्च-श्रेणी की इलेक्ट्रिक कार के लिए 800 और 1,000 के बीच ऐसी सेल की आवश्यकता होगी।<ref name="CeramicBulletin"/> इसी प्रकार, लागत ने [[स्मार्टफोन]] जैसे अन्य क्षेत्रों में पतली फिल्म ठोस-अवस्था बैटरियों को अपनाने में बाधा डाली है।<ref name="AndroidAuthority"/>
-=== तापमान और दबाव संवेदनशीलता ===
+=== तापमान और दाब संवेदनशीलता ===
-कम तापमान संचालन चुनौतीपूर्ण हो सकता है।<ref name="UFJones"/>ठोस-अवस्था बैटरियों का ऐतिहासिक रूप से निकृष्ट निष्पादन रहा है।<ref name="UCBoulder"/>
+कम तापमान संचालन आक्षेपपूर्ण हो सकता है।<ref name="UFJones"/> ठोस-अवस्था बैटरियों का ऐतिहासिक रूप से निकृष्ट निष्पादन रहा है।<ref name="UCBoulder"/>
-सिरेमिक विद्युत् अपघट्य वाली ठोस-अवस्था बैटरी को इलेक्ट्रोड के साथ संपर्क बनाए रखने के लिए उच्च दबाव की आवश्यकता होती है।<ref>{{cite web|title=सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी के लिए नया हाइब्रिड इलेक्ट्रोलाइट|url=https://phys.org/news/2015-12-hybrid-electrolyte-solid-state-lithium-batteries.html|access-date=7 January 2018|date=21 December 2015}}</ref> सिरेमिक विभाजक वाली ठोस-अवस्था बैटरियां यांत्रिक तनाव से टूट सकती हैं।<ref name="CeramicBulletin"/>
+सिरेमिक विद्युत् अपघट्य वाली ठोस-अवस्था बैटरी को इलेक्ट्रोड के साथ संपर्क बनाए रखने के लिए उच्च दाब की आवश्यकता होती है।<ref>{{cite web|title=सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी के लिए नया हाइब्रिड इलेक्ट्रोलाइट|url=https://phys.org/news/2015-12-hybrid-electrolyte-solid-state-lithium-batteries.html|access-date=7 January 2018|date=21 December 2015}}</ref> सिरेमिक विभाजक वाली ठोस-अवस्था बैटरियां यांत्रिक प्रतिबल से टूट सकती हैं।<ref name="CeramicBulletin"/>
-नवंबर 2022 में, जापानी अनुसंधान समूह, जिसमें [[क्योटो विश्वविद्यालय]], [[टोटोरी विश्वविद्यालय]] और [[सुमितोमो केमिकल]] सम्मिलित थे, ने घोषणा की कि वे विद्युत् अपघट्य के लिए कोपॉलीमराइज़्ड नवीन सामग्री का उपयोग करके 230Wh/kg क्षमता के साथ दबाव लागू किए बिना ठोस-अवस्था बैटरियों को स्थिर रूप से संचालित करने में कामयाब रहे हैं।<ref>{{cite web|date=7 November 2022 |title="柔固体"型電池の共同開発に成功 新素材による高容量化で、次世代電池の早期実用化に貢献 |trans-title=Achieved in developing "Flexible solid" state battery: Large capacity by new material |url=https://www.t.kyoto-u.ac.jp/ja/research/topics/gkml1q |language=JA |website=[[Kyoto University]] |access-date=9 November 2022 }}</ref>
+नवंबर 2022 में, जापानी अनुसंधान समूह, जिसमें [[क्योटो विश्वविद्यालय]], [[टोटोरी विश्वविद्यालय]] और [[सुमितोमो केमिकल]] सम्मिलित थे, ने घोषणा की कि वे विद्युत् अपघट्य के लिए सहबहुलकित नवीन पदार्थ का उपयोग करके 230Wh/kg क्षमता के साथ दाब लागू किए बिना ठोस-अवस्था बैटरियों को स्थिर रूप से संचालित करने में प्रबन्धित रहे हैं।<ref>{{cite web|date=7 November 2022 |title="柔固体"型電池の共同開発に成功 新素材による高容量化で、次世代電池の早期実用化に貢献 |trans-title=Achieved in developing "Flexible solid" state battery: Large capacity by new material |url=https://www.t.kyoto-u.ac.jp/ja/research/topics/gkml1q |language=JA |website=[[Kyoto University]] |access-date=9 November 2022 }}</ref>
-=== इंटरफेसियल प्रतिरोध ===
+=== अंतरापृष्ठीय प्रतिरोध ===
-कैथोड और ठोस विद्युत् अपघट्य के बीच उच्च इंटरफेशियल प्रतिरोध सभी ठोस-अवस्था बैटरियों के लिए लंबे समय से चली आ रही समस्या रही है।<ref>{{cite journal |last1=Lou |first1=Shuaifeng |last2=Yu |first2=Zhenjiang |last3=Liu |first3=Qingsong |last4=Wang |first4=Han |last5=Chen |first5=Ming |last6=Wang |first6=Jiajun |title=Multi-scale Imaging of Solid-State Battery Interfaces: From Atomic Scale to Macroscopic Scale |journal=Chem |date=September 2020 |volume=6 |issue=9 |pages=2199–2218 |doi=10.1016/j.chempr.2020.06.030|s2cid=225406505 |doi-access=free }}</ref>
+कैथोड और ठोस विद्युत् अपघट्य के बीच उच्च अंतरापृष्ठीय प्रतिरोध सभी ठोस-अवस्था बैटरियों के लिए लंबे समय से चली आ रही समस्या रही है।<ref>{{cite journal |last1=Lou |first1=Shuaifeng |last2=Yu |first2=Zhenjiang |last3=Liu |first3=Qingsong |last4=Wang |first4=Han |last5=Chen |first5=Ming |last6=Wang |first6=Jiajun |title=Multi-scale Imaging of Solid-State Battery Interfaces: From Atomic Scale to Macroscopic Scale |journal=Chem |date=September 2020 |volume=6 |issue=9 |pages=2199–2218 |doi=10.1016/j.chempr.2020.06.030|s2cid=225406505 |doi-access=free }}</ref>
-=== इंटरफेशियल अस्थिरता ===
+=== अंतरापृष्ठीय अस्थिरता ===
-इलेक्ट्रोड-विद्युत् अपघट्य की इंटरफेशियल अस्थिरता हमेशा ठोस अवस्था वाली बैटरियों में एक गंभीर समस्या रही है।<ref>{{cite journal |last1=Richards |first1=William D. |last2=Miara |first2=Lincoln J. |last3=Wang |first3=Yan |last4=Kim |first4=Jae Chul |last5=Ceder |first5=Gerbrand |title=सॉलिड-स्टेट बैटरियों में इंटरफ़ेस स्थिरता|journal=Chemistry of Materials |date=12 January 2016 |volume=28 |issue=1 |pages=266–273 |doi=10.1021/acs.chemmater.5b04082|s2cid=14077506 }}</ref> इलेक्ट्रोड के साथ ठोस अवस्था विद्युत् अपघट्य संपर्कों के बाद, इंटरफ़ेस पर रासायनिक और / या इलेक्ट्रोकेमिकल साइड रिएक्शन सामान्यतः एक निष्क्रिय इंटरफ़ेस उत्पन्न करते हैं, जो ली के प्रसार को बाधित करता है<sup>+</sup> इलेक्ट्रोड-एसएसई इंटरफ़ेस पर। हाई-वोल्टता साइकलिंग पर, कुछ एसएसई ऑक्सीडेटिव डिग्रेडेशन से गुजर सकते हैं।
+इलेक्ट्रोड-विद्युत् अपघट्य की अंतरापृष्ठीय अस्थिरता सदैव ठोस अवस्था वाली बैटरियों में गंभीर समस्या रही है।<ref>{{cite journal |last1=Richards |first1=William D. |last2=Miara |first2=Lincoln J. |last3=Wang |first3=Yan |last4=Kim |first4=Jae Chul |last5=Ceder |first5=Gerbrand |title=सॉलिड-स्टेट बैटरियों में इंटरफ़ेस स्थिरता|journal=Chemistry of Materials |date=12 January 2016 |volume=28 |issue=1 |pages=266–273 |doi=10.1021/acs.chemmater.5b04082|s2cid=14077506 }}</ref> इलेक्ट्रोड के साथ ठोस अवस्था विद्युत् अपघट्य संपर्कों के बाद, अंतरापृष्ठ पर रासायनिक और / या विद्युत रासायनिक पक्ष अभिक्रियाएं सामान्यतः निष्क्रिय अंतरापृष्ठ उत्पन्न करती हैं, जो इलेक्ट्रोड-एसएसई अंतरापृष्ठ में Li<sup>+</sup> के प्रसार को बाधित करती है। उच्च-वोल्टता चक्रण पर, कुछ एसएसई ऑक्सीकृत निम्नीकरण से गुजर सकते हैं।
+=== द्रुमाकृतिक ===
+ठोस-अवस्था बैटरियों में ठोस लिथियम (Li) धातु एनोड उच्च ऊर्जा घनत्व, सुरक्षा और तीव्रता से रिचार्जिंग समय के लिए लिथियम-आयन बैटरी लिथियम-आयन बैटरी में प्रतिस्थापन के उम्मीदवार हैं। इस प्रकार के एनोड Li [[डेन्ड्राइट (क्रिस्टल)|द्रुमाकृतिक (क्रिस्टल)]] के निर्माण और वृद्धि से पीड़ित होते हैं, गैर-समान धातु के विकास जो विद्युत [[ शार्ट सर्किट |लघु पथ]] में विद्युत् अपघट्य लीड में प्रवेश करती है। इस लघु पथन से ऊर्जा का निर्वहन, अधितापन (विद्युत), और कभी-कभी [[बेलगाम उष्म वायु प्रवाह]] के कारण अग्नि या [[विस्फोट]] होता है।<ref name=":0">{{cite journal |last1=Wang |first1=Xu |last2=Zeng |first2=Wei |last3=Hong |first3=Liang |last4=Xu |first4=Wenwen |last5=Yang |first5=Haokai |last6=Wang |first6=Fan |last7=Duan |first7=Huigao |last8=Tang |first8=Ming |last9=Jiang |first9=Hanqing |title=नरम सबस्ट्रेट्स पर इलेक्ट्रोप्लेटिंग द्वारा तनाव-संचालित लिथियम डेन्ड्राइट विकास तंत्र और डेन्ड्राइट शमन|journal=Nature Energy |date=March 2018 |volume=3 |issue=3 |pages=227–235 |doi=10.1038/s41560-018-0104-5 |bibcode=2018NatEn...3..227W |s2cid=139981784 }}</ref> Li द्रुमाकृतिक कूलॉमिक दक्षता को कम करते हैं।<ref name=":1">{{Cite journal|last1=Cheng|first1=Xin-Bing|last2=Zhang|date=17 November 2015|title=लिथियम मेटल एनोड पर सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट इंटरफेज की समीक्षा|journal=Advanced Science|volume=3|issue=3|pages=1500213|doi=10.1002/advs.201500213|pmid=27774393|pmc=5063117}}</ref>
+द्रुमाकृतिक वृद्धि के यथार्थ तंत्र अनुसंधान का विषय बने हुए हैं। ठोस विद्युत् अपघट्य में धातु द्रुमाकृतिक वृद्धि का अध्ययन पिघले हुए सोडियम / सोडियम - β - एल्यूमिना / सल्फर सेल के उच्च तापमान पर शोध के साथ प्रारम्भ हुआ। इन प्रणालियों में, कभी-कभी सोडियम / ठोस विद्युत् अपघट्य अंतरापृष्ठ पर चढ़ाना-प्रेरित दाब की उपस्थिति के कारण सूक्ष्म विदर विस्तार के परिणामस्वरूप द्रुमाकृतिक बढ़ते हैं।<ref>{{Cite journal |last1=Armstrong |first1=R. D. |last2=Dickinson |first2=T. |last3=Turner |first3=J. |date=1974 |title=बीटा-एल्यूमिना सिरेमिक इलेक्ट्रोलाइट का टूटना|url=https://dx.doi.org/10.1016/0013-4686%2874%2985065-6 |journal=Electrochimica Acta |volume=19 |issue=5 |pages=187–192|doi=10.1016/0013-4686(74)85065-6 }}</ref> यद्यपि, ठोस विद्युत् अपघट्य के रासायनिक क्षरण के कारण द्रुमाकृतिक वृद्धि भी हो सकती है।<ref>{{Cite journal |last1=De Jonghe |first1=Lutgard C. |last2=Feldman |first2=Leslie |last3=Beuchele |first3=Andrew |date=1981-03-01 |title=Slow degradation and electron conduction in sodium/beta-aluminas |url=https://doi.org/10.1007/BF02402796 |journal=Journal of Materials Science |language=en |volume=16 |issue=3 |pages=780–786 |doi=10.1007/BF02402796 |bibcode=1981JMatS..16..780J |osti=1070020 |s2cid=189834121 |issn=1573-4803}}</ref>
+Li धातु के लिए स्थिर लिथियम-आयन ठोस विद्युत् अपघट्य में, द्रुमाकृतिक मुख्य रूप से इलेक्ट्रोड / ठोस विद्युत् अपघट्य अंतरापृष्ठ पर दाब के निर्माण के कारण फैलते हैं, जिससे विदर का विस्तार होता है।<ref name=":6">{{cite journal |last1=D. Fincher |first1=Cole |last2=Athanasiou |first2=Christos E. |last3=Gilgenbach |first3=Colin |last4=Wang |first4=Michael |last5=Sheldon |first5=Brian W. |last6=Carter |first6=W. Craig |last7=Chiang |first7=Yet-Ming |date=November 2022 |title=इंजीनियर्ड स्ट्रेस के साथ सॉलिड-स्टेट बैटरियों में डेन्ड्राइट प्रसार को नियंत्रित करना|journal=Joule |volume=6 |issue=11 |pages=2542–4351 |doi=10.1016/j.joule.2022.10.011 |s2cid=253694787 |doi-access=}}</ref> इस बीच, ठोस विद्युत् अपघट्य के लिए जो उनके संबंधित धातु के विरुद्ध रासायनिक रूप से अस्थिर होते हैं, अंतरावस्था विकास और अंततः विदर प्रायः द्रुमाकृतिक को बनने से रोकता है।<ref>{{Cite journal |last1=Tippens |first1=Jared |last2=Miers |first2=John C. |last3=Afshar |first3=Arman |last4=Lewis |first4=John A. |last5=Cortes |first5=Francisco Javier Quintero |last6=Qiao |first6=Haipeng |last7=Marchese |first7=Thomas S. |last8=Di Leo |first8=Claudio V. |last9=Saldana |first9=Christopher |last10=McDowell |first10=Matthew T. |date=2019-06-14 |title=सॉलिड-स्टेट बैटरी इलेक्ट्रोलाइट के केमोमैकेनिकल डिग्रेडेशन की कल्पना करना|url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.9b00816 |journal=ACS Energy Letters |language=en |volume=4 |issue=6 |pages=1475–1483 |doi=10.1021/acsenergylett.9b00816 |s2cid=195582019 |issn=2380-8195}}</ref>
+उच्च तापमान पर सेल को संचालित करके ठोस-अवस्था लिथियम-आयन सेल में द्रुमाकृतिक वृद्धि को कम किया जा सकता है,<ref>{{Cite journal |last1=Wang |first1=Michael |last2=Wolfenstine |first2=Jeffrey B. |last3=Sakamoto |first3=Jeff |date=2019-02-10 |title=Temperature dependent flux balance of the Li/Li7La3Zr2O12 interface |url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013468618325064 |journal=Electrochimica Acta |language=en |volume=296 |pages=842–847 |doi=10.1016/j.electacta.2018.11.034 |s2cid=106296290 |issn=0013-4686}}</ref> या कठोर विद्युत् अपघट्य को भंजन करने के लिए अवशिष्ट प्रतिबल का उपयोग करके,<ref name=":6" /> जिससे द्रुमाकृतिक विक्षेपित होते हैं और द्रुमाकृतिक प्रेरित लघुपथन में विलम्ब होता है। ठोस-अवस्था विद्युत् अपघट्य और लिथियम धातु एनोड के बीच एल्युमिनियम युक्त इलेक्ट्रॉनिक संशोधित अंतरावस्था भी द्रुमाकृतिक ग्रोथ को रोकने में प्रभावपूर्ण सिद्ध हुए हैं।<ref>{{cite web |title=नई 'स्मार्ट लेयर' सॉलिड-स्टेट बैटरियों के स्थायित्व और दक्षता को बढ़ा सकती है|url=https://www.surrey.ac.uk/news/new-smart-layer-could-enhance-durability-and-efficiency-solid-state-batteries |website=University of Surrey |access-date=16 April 2023}}</ref>
-=== डेन्ड्राइट ===
-ठोस-अवस्था बैटरियों में ठोस लिथियम (ली) मेटल एनोड लिथियम-आयन बैटरी में प्रतिस्थापन के उम्मीदवार हैं। उच्च ऊर्जा घनत्व, सुरक्षा और तेजी से रिचार्जिंग समय के लिए लिथियम-आयन बैटरी। इस तरह के एनोड ली [[डेन्ड्राइट (क्रिस्टल)]], गैर-समान धातु के विकास के निर्माण और वृद्धि से पीड़ित होते हैं जो विद्युत [[ शार्ट सर्किट |शार्ट सर्किट]] के लिए विद्युत् अपघट्य लीड में प्रवेश करते हैं। इस शॉर्टिंग से ऊर्जा का निर्वहन, ओवरहीटिंग (विद्युत), और कभी-कभी [[बेलगाम उष्म वायु प्रवाह]] के कारण आग या [[विस्फोट]] होता है।<ref name=":0">{{cite journal |last1=Wang |first1=Xu |last2=Zeng |first2=Wei |last3=Hong |first3=Liang |last4=Xu |first4=Wenwen |last5=Yang |first5=Haokai |last6=Wang |first6=Fan |last7=Duan |first7=Huigao |last8=Tang |first8=Ming |last9=Jiang |first9=Hanqing |title=नरम सबस्ट्रेट्स पर इलेक्ट्रोप्लेटिंग द्वारा तनाव-संचालित लिथियम डेन्ड्राइट विकास तंत्र और डेन्ड्राइट शमन|journal=Nature Energy |date=March 2018 |volume=3 |issue=3 |pages=227–235 |doi=10.1038/s41560-018-0104-5 |bibcode=2018NatEn...3..227W |s2cid=139981784 }}</ref> ली डेन्ड्राइट कूलॉमिक दक्षता को कम करते हैं।<ref name=":1">{{Cite journal|last1=Cheng|first1=Xin-Bing|last2=Zhang|date=17 November 2015|title=लिथियम मेटल एनोड पर सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट इंटरफेज की समीक्षा|journal=Advanced Science|volume=3|issue=3|pages=1500213|doi=10.1002/advs.201500213|pmid=27774393|pmc=5063117}}</ref>
-डेन्ड्राइट वृद्धि के सटीक तंत्र अनुसंधान का विषय बने हुए हैं। ठोस विद्युत् अपघट्य में धातु डेन्ड्राइट वृद्धि का अध्ययन पिघले हुए सोडियम / सोडियम - β - एल्यूमिना / सल्फर कोशिकाओं के ऊंचे तापमान पर शोध के साथ प्रारम्भ हुआ। इन प्रणालियों में, कभी-कभी सोडियम / ठोस विद्युत् अपघट्य इंटरफ़ेस पर चढ़ाना-प्रेरित दबाव की उपस्थिति के कारण माइक्रो-दरार विस्तार के परिणामस्वरूप डेन्ड्राइट बढ़ते हैं।<ref>{{Cite journal |last1=Armstrong |first1=R. D. |last2=Dickinson |first2=T. |last3=Turner |first3=J. |date=1974 |title=बीटा-एल्यूमिना सिरेमिक इलेक्ट्रोलाइट का टूटना|url=https://dx.doi.org/10.1016/0013-4686%2874%2985065-6 |journal=Electrochimica Acta |volume=19 |issue=5 |pages=187–192|doi=10.1016/0013-4686(74)85065-6 }}</ref> यद्यपि , ठोस विद्युत् अपघट्य के रासायनिक क्षरण के कारण डेन्ड्राइट वृद्धि भी हो सकती है।<ref>{{Cite journal |last1=De Jonghe |first1=Lutgard C. |last2=Feldman |first2=Leslie |last3=Beuchele |first3=Andrew |date=1981-03-01 |title=Slow degradation and electron conduction in sodium/beta-aluminas |url=https://doi.org/10.1007/BF02402796 |journal=Journal of Materials Science |language=en |volume=16 |issue=3 |pages=780–786 |doi=10.1007/BF02402796 |bibcode=1981JMatS..16..780J |osti=1070020 |s2cid=189834121 |issn=1573-4803}}</ref>
-ली धातु के लिए स्थिर लिथियम-आयन ठोस विद्युत् अपघट्य में, डेन्ड्राइट मुख्य रूप से इलेक्ट्रोड / ठोस विद्युत् अपघट्य इंटरफ़ेस पर दबाव के निर्माण के कारण फैलते हैं, जिससे दरार का विस्तार होता है।<ref name=":6">{{cite journal |last1=D. Fincher |first1=Cole |last2=Athanasiou |first2=Christos E. |last3=Gilgenbach |first3=Colin |last4=Wang |first4=Michael |last5=Sheldon |first5=Brian W. |last6=Carter |first6=W. Craig |last7=Chiang |first7=Yet-Ming |date=November 2022 |title=इंजीनियर्ड स्ट्रेस के साथ सॉलिड-स्टेट बैटरियों में डेन्ड्राइट प्रसार को नियंत्रित करना|journal=Joule |volume=6 |issue=11 |pages=2542–4351 |doi=10.1016/j.joule.2022.10.011 |s2cid=253694787 |doi-access=}}</ref> इस बीच, ठोस विद्युत् अपघट्य के लिए जो उनके संबंधित धातु के खिलाफ रासायनिक रूप से अस्थिर होते हैं, इंटरफेज विकास और अंततः क्रैकिंग अक्सर डेन्ड्राइट्स को बनने से रोकता है।<ref>{{Cite journal |last1=Tippens |first1=Jared |last2=Miers |first2=John C. |last3=Afshar |first3=Arman |last4=Lewis |first4=John A. |last5=Cortes |first5=Francisco Javier Quintero |last6=Qiao |first6=Haipeng |last7=Marchese |first7=Thomas S. |last8=Di Leo |first8=Claudio V. |last9=Saldana |first9=Christopher |last10=McDowell |first10=Matthew T. |date=2019-06-14 |title=सॉलिड-स्टेट बैटरी इलेक्ट्रोलाइट के केमोमैकेनिकल डिग्रेडेशन की कल्पना करना|url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.9b00816 |journal=ACS Energy Letters |language=en |volume=4 |issue=6 |pages=1475–1483 |doi=10.1021/acsenergylett.9b00816 |s2cid=195582019 |issn=2380-8195}}</ref> उच्च तापमान पर कोशिकाओं को संचालित करके ठोस-अवस्था लिथियम-आयन कोशिकाओं में डेन्ड्राइट वृद्धि को कम किया जा सकता है,<ref>{{Cite journal |last1=Wang |first1=Michael |last2=Wolfenstine |first2=Jeffrey B. |last3=Sakamoto |first3=Jeff |date=2019-02-10 |title=Temperature dependent flux balance of the Li/Li7La3Zr2O12 interface |url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013468618325064 |journal=Electrochimica Acta |language=en |volume=296 |pages=842–847 |doi=10.1016/j.electacta.2018.11.034 |s2cid=106296290 |issn=0013-4686}}</ref> या कठोर विद्युत् अपघट्य को फ्रैक्चर करने के लिए अवशिष्ट तनाव का उपयोग करके,<ref name=":6" />जिससे डेन्ड्राइट्स विक्षेपित होते हैं और डेन्ड्राइट प्रेरित शॉर्ट-सर्किटिंग में देरी होती है। ठोस-अवस्था विद्युत् अपघट्य और लिथियम मेटल एनोड के बीच एल्युमिनियम युक्त इलेक्ट्रॉनिक रेक्टिफाइंग इंटरफेज भी डेन्ड्राइट ग्रोथ को रोकने में कारगर साबित हुए हैं।<ref>{{cite web |title=नई 'स्मार्ट लेयर' सॉलिड-स्टेट बैटरियों के स्थायित्व और दक्षता को बढ़ा सकती है|url=https://www.surrey.ac.uk/news/new-smart-layer-could-enhance-durability-and-efficiency-solid-state-batteries |website=University of Surrey |access-date=16 April 2023}}</ref>
 === यांत्रिक विफलता ===
-मेजबान संरचनाओं से [[ली आयन]] | लिथियम-आयन को जोड़ने और हटाने के कारण [[बैटरी चार्जर]] के दौरान एनोड और कैथोड में मात्रा परिवर्तन के माध्यम से ठोस-अवस्था बैटरी में एक सामान्य विफलता तंत्र [[सरंध्रता]] है।<ref name=":2">{{Cite journal |last1=Deysher |first1=Grayson |last2=Ridley |first2=Phillip |last3=Ham |first3=So-Yeon |last4=Doux |first4=Jean-Marie |last5=Chen |first5=Yu-Ting |last6=Wu |first6=Erik A. |last7=Tan |first7=Darren H. S. |last8=Cronk |first8=Ashley |last9=Jang |first9=Jihyun |last10=Meng |first10=Ying Shirley |date=2022-05-01 |title=ऑल-सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी के परिवहन और यांत्रिक पहलू|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542529322000773 |journal=Materials Today Physics |language=en |volume=24 |pages=100679 |doi=10.1016/j.mtphys.2022.100679 |s2cid=247971631 |issn=2542-5293}}</ref>
+[[बैटरी चार्जर]] के समय एनोड और कैथोड में आयतन परिवर्तन के माध्यम से ठोस-अवस्था बैटरियों में सामान्य विफलता तंत्र आतिथेय संरचनाओं से Li [[ली आयन|आयनों]] को जोड़ने और निष्कासन के कारण तंत्र [[सरंध्रता]] है।<ref name=":2">{{Cite journal |last1=Deysher |first1=Grayson |last2=Ridley |first2=Phillip |last3=Ham |first3=So-Yeon |last4=Doux |first4=Jean-Marie |last5=Chen |first5=Yu-Ting |last6=Wu |first6=Erik A. |last7=Tan |first7=Darren H. S. |last8=Cronk |first8=Ashley |last9=Jang |first9=Jihyun |last10=Meng |first10=Ying Shirley |date=2022-05-01 |title=ऑल-सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी के परिवहन और यांत्रिक पहलू|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542529322000773 |journal=Materials Today Physics |language=en |volume=24 |pages=100679 |doi=10.1016/j.mtphys.2022.100679 |s2cid=247971631 |issn=2542-5293}}</ref>
 ==== कैथोड ====
-कैथोड में सामान्यतः [[आयनिक चालकता (ठोस अवस्था)]] के साथ सहायता करने के लिए SSE कणों के साथ मिश्रित सक्रिय कैथोड कण होते हैं। जैसे ही बैटरी चार्ज/डिस्चार्ज होती है, कैथोड के कण सामान्यतः कुछ प्रतिशत के क्रम में वॉल्यूम में बदल जाते हैं।<ref name=":3">{{Cite journal |last1=Koerver |first1=Raimund |last2=Zhang |first2=Wenbo |last3=de Biasi |first3=Lea |last4=Schweidler |first4=Simon |last5=Kondrakov |first5=Aleksandr O. |last6=Kolling |first6=Stefan |last7=Brezesinski |first7=Torsten |last8=Hartmann |first8=Pascal |last9=Zeier |first9=Wolfgang G. |last10=Janek |first10=Jürgen |date=2018 |title=Chemo-mechanical expansion of lithium electrode materials – on the route to mechanically optimized all-solid-state batteries |url=http://xlink.rsc.org/?DOI=C8EE00907D |journal=Energy & Environmental Science |language=en |volume=11 |issue=8 |pages=2142–2158 |doi=10.1039/C8EE00907D |issn=1754-5692}}</ref> यह वॉल्यूम परिवर्तन इंटरपार्टिकल पोरसिटी के निर्माण की ओर जाता है जो कैथोड और एसएसई कणों के बीच [[संपर्क प्रतिरोध]] को निकृष्ट करता है, जिसके परिणामस्वरूप आयन परिवहन में प्रतिबंध के कारण [[बैटरी की क्षमता]] का महत्वपूर्ण नुकसान होता है।<ref name=":2" /><ref>{{Cite journal |last1=Koerver |first1=Raimund |last2=Aygün |first2=Isabel |last3=Leichtweiß |first3=Thomas |last4=Dietrich |first4=Christian |last5=Zhang |first5=Wenbo |last6=Binder |first6=Jan O. |last7=Hartmann |first7=Pascal |last8=Zeier |first8=Wolfgang G. |last9=Janek |first9=Jürgen |date=2017-07-11 |title=Capacity Fade in Solid-State Batteries: Interphase Formation and Chemomechanical Processes in Nickel-Rich Layered Oxide Cathodes and Lithium Thiophosphate Solid Electrolytes |url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.7b00931 |journal=Chemistry of Materials |language=en |volume=29 |issue=13 |pages=5574–5582 |doi=10.1021/acs.chemmater.7b00931 |issn=0897-4756}}</ref><ref>{{Cite journal |last1=Shi |first1=Tan |last2=Zhang |first2=Ya-Qian |last3=Tu |first3=Qingsong |last4=Wang |first4=Yuhao |last5=Scott |first5=M. C. |last6=Ceder |first6=Gerbrand |date=2020 |title=ऑल-सॉलिड-स्टेट बैटरी कैथोड में यांत्रिक गिरावट की विशेषता|url=http://xlink.rsc.org/?DOI=D0TA06985J |journal=Journal of Materials Chemistry A |language=en |volume=8 |issue=34 |pages=17399–17404 |doi=10.1039/D0TA06985J |s2cid=225222096 |issn=2050-7488|doi-access=free }}</ref>
+कैथोड में सामान्यतः [[आयनिक चालकता (ठोस अवस्था)]] के साथ सहायता करने के लिए एसएसई कणों के साथ मिश्रित सक्रिय कैथोड कण होते हैं। जैसे ही बैटरी चार्ज/डिस्चार्ज होती है, कैथोड के कण सामान्यतः कुछ प्रतिशत के क्रम में निर्वात में बदल जाते हैं।<ref name=":3">{{Cite journal |last1=Koerver |first1=Raimund |last2=Zhang |first2=Wenbo |last3=de Biasi |first3=Lea |last4=Schweidler |first4=Simon |last5=Kondrakov |first5=Aleksandr O. |last6=Kolling |first6=Stefan |last7=Brezesinski |first7=Torsten |last8=Hartmann |first8=Pascal |last9=Zeier |first9=Wolfgang G. |last10=Janek |first10=Jürgen |date=2018 |title=Chemo-mechanical expansion of lithium electrode materials – on the route to mechanically optimized all-solid-state batteries |url=http://xlink.rsc.org/?DOI=C8EE00907D |journal=Energy & Environmental Science |language=en |volume=11 |issue=8 |pages=2142–2158 |doi=10.1039/C8EE00907D |issn=1754-5692}}</ref> यह निर्वात परिवर्तन अंतराकण सरंध्रता के निर्माण की ओर जाता है जो कैथोड और एसएसई कणों के बीच [[संपर्क प्रतिरोध]] को निकृष्ट करते है, जिसके परिणामस्वरूप आयन परिवहन में प्रतिबंध के कारण [[बैटरी की क्षमता]] का महत्वपूर्ण हानि होती है।<ref name=":2" /><ref>{{Cite journal |last1=Koerver |first1=Raimund |last2=Aygün |first2=Isabel |last3=Leichtweiß |first3=Thomas |last4=Dietrich |first4=Christian |last5=Zhang |first5=Wenbo |last6=Binder |first6=Jan O. |last7=Hartmann |first7=Pascal |last8=Zeier |first8=Wolfgang G. |last9=Janek |first9=Jürgen |date=2017-07-11 |title=Capacity Fade in Solid-State Batteries: Interphase Formation and Chemomechanical Processes in Nickel-Rich Layered Oxide Cathodes and Lithium Thiophosphate Solid Electrolytes |url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.7b00931 |journal=Chemistry of Materials |language=en |volume=29 |issue=13 |pages=5574–5582 |doi=10.1021/acs.chemmater.7b00931 |issn=0897-4756}}</ref><ref>{{Cite journal |last1=Shi |first1=Tan |last2=Zhang |first2=Ya-Qian |last3=Tu |first3=Qingsong |last4=Wang |first4=Yuhao |last5=Scott |first5=M. C. |last6=Ceder |first6=Gerbrand |date=2020 |title=ऑल-सॉलिड-स्टेट बैटरी कैथोड में यांत्रिक गिरावट की विशेषता|url=http://xlink.rsc.org/?DOI=D0TA06985J |journal=Journal of Materials Chemistry A |language=en |volume=8 |issue=34 |pages=17399–17404 |doi=10.1039/D0TA06985J |s2cid=225222096 |issn=2050-7488|doi-access=free }}</ref>
-इस मुद्दे का एक प्रस्तावित हल कैथोड कणों में आयतन परिवर्तन के [[असमदिग्वर्ती होने की दशा]] का लाभ उठाना है। कई कैथोड सामग्री मात्र कुछ [[क्रिस्टलोग्राफी]] के साथ मात्रा में परिवर्तन का अनुभव करती हैं, यदि द्वितीयक कैथोड कणों को क्रिस्टलोग्राफिक दिशा में उगाया जाता है जो चार्ज/डिस्चार्ज के साथ बहुत अधिक विस्तार नहीं करता है, तो कणों की मात्रा में परिवर्तन को कम किया जा सकता है।<ref>{{Cite journal |last1=Zhou |first1=Yong-Ning |last2=Ma |first2=Jun |last3=Hu |first3=Enyuan |last4=Yu |first4=Xiqian |last5=Gu |first5=Lin |last6=Nam |first6=Kyung-Wan |last7=Chen |first7=Liquan |last8=Wang |first8=Zhaoxiang |last9=Yang |first9=Xiao-Qing |date=2014-11-18 |title=Tuning charge–discharge induced unit cell breathing in layer-structured cathode materials for lithium-ion batteries |journal=Nature Communications |language=en |volume=5 |issue=1 |pages=5381 |doi=10.1038/ncomms6381 |pmid=25451540 |bibcode=2014NatCo...5.5381Z |issn=2041-1723|doi-access=free }}</ref><ref>{{Cite journal |last1=Kim |first1=Un‐Hyuck |last2=Ryu |first2=Hoon‐Hee |last3=Kim |first3=Jae‐Hyung |last4=Mücke |first4=Robert |last5=Kaghazchi |first5=Payam |last6=Yoon |first6=Chong S. |last7=Sun |first7=Yang‐Kook |date=April 2019 |title=Microstructure‐Controlled Ni‐Rich Cathode Material by Microscale Compositional Partition for Next‐Generation Electric Vehicles |url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201803902 |journal=Advanced Energy Materials |language=en |volume=9 |issue=15 |pages=1803902 |doi=10.1002/aenm.201803902 |s2cid=104475168 |issn=1614-6832}}</ref> एक अन्य प्रस्तावित हल विभिन्न कैथोड सामग्रियों को मिलाना है, जिनमें उचित अनुपात में विपरीत विस्तार की प्रवृत्ति होती है, जैसे कि कैथोड का शुद्ध आयतन परिवर्तन शून्य होता है।<ref name=":3" />उदाहरण के लिए, लीकोओ<sub>2</sub> (एलसीओ) और लिनी<sub>0.9</sub>एम.एन.<sub>0.05</sub>सह<sub>0.05</sub>O<sub>2</sub> (एनवीनमसी) लिथियम-आयन बैटरी के लिए दो प्रसिद्ध लिथियम-आयन बैटरी हैं। डिस्चार्ज होने पर एलसीओ को वॉल्यूम विस्तार से गुजरना दिखाया गया है जबकि एनवीनमसी को डिस्चार्ज होने पर वॉल्यूम संकुचन से गुजरना दिखाया गया है। इस प्रकार, सही अनुपात में एलसीओ और एनवीनमसी का एक संयुक्त कैथोड निर्वहन के तहत न्यूनतम मात्रा में परिवर्तन से गुजर सकता है क्योंकि एलसीओ के विस्तार से एनवीनमसी के संकुचन की भरपाई हो जाती है।
+इस समस्या का प्रस्तावित हल कैथोड कणों में आयतन परिवर्तन के [[असमदिग्वर्ती होने की दशा]] का लाभ उठाना है। कई कैथोड पदार्थ मात्र कुछ [[क्रिस्टलोग्राफी]] के साथ आयतन में परिवर्तन का अनुभव करती हैं, यदि द्वितीयक कैथोड कणों को क्रिस्टलोग्राफिक दिशा में संवृद्ध किया जाता है जो चार्ज/डिस्चार्ज के साथ बहुत अधिक विस्तार नहीं करते है, तो कणों की आयतन में परिवर्तन को कम किया जा सकता है।<ref>{{Cite journal |last1=Zhou |first1=Yong-Ning |last2=Ma |first2=Jun |last3=Hu |first3=Enyuan |last4=Yu |first4=Xiqian |last5=Gu |first5=Lin |last6=Nam |first6=Kyung-Wan |last7=Chen |first7=Liquan |last8=Wang |first8=Zhaoxiang |last9=Yang |first9=Xiao-Qing |date=2014-11-18 |title=Tuning charge–discharge induced unit cell breathing in layer-structured cathode materials for lithium-ion batteries |journal=Nature Communications |language=en |volume=5 |issue=1 |pages=5381 |doi=10.1038/ncomms6381 |pmid=25451540 |bibcode=2014NatCo...5.5381Z |issn=2041-1723|doi-access=free }}</ref><ref>{{Cite journal |last1=Kim |first1=Un‐Hyuck |last2=Ryu |first2=Hoon‐Hee |last3=Kim |first3=Jae‐Hyung |last4=Mücke |first4=Robert |last5=Kaghazchi |first5=Payam |last6=Yoon |first6=Chong S. |last7=Sun |first7=Yang‐Kook |date=April 2019 |title=Microstructure‐Controlled Ni‐Rich Cathode Material by Microscale Compositional Partition for Next‐Generation Electric Vehicles |url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201803902 |journal=Advanced Energy Materials |language=en |volume=9 |issue=15 |pages=1803902 |doi=10.1002/aenm.201803902 |s2cid=104475168 |issn=1614-6832}}</ref> अन्य प्रस्तावित हल विभिन्न कैथोड सामग्रियों को मिलाना है, जिनमें उचित अनुपात में विपरीत विस्तार की प्रवृत्ति होती है, जैसे कि कैथोड का शुद्ध आयतन परिवर्तन शून्य होता है।<ref name=":3" /> उदाहरण के लिए, LiCoO<sub>2</sub> (LCO) और LiNi<sub>0.9</sub>Mn<sub>0.05</sub>Co<sub>0.05</sub>O<sub>2</sub> (NMC) लिथियम-आयन बैटरी के लिए दो प्रसिद्ध लिथियम-आयन बैटरी हैं। डिस्चार्ज होने पर एलसीओ को आयतन विस्तार से गुजरना दिखाया गया है जबकि एनवीनमसी को डिस्चार्ज होने पर आयतन संकुचन से गुजरना दिखाया गया है। इस प्रकार, उचित अनुपात में एलसीओ और एनवीनमसी का संयुक्त कैथोड निर्वहन के अंतर्गत न्यूनतम आयतन में परिवर्तन से गुजर सकते है क्योंकि एलसीओ के विस्तार से एनवीनमसी के संकुचन की आपूर्ति हो जाती है।
 ==== एनोड ====
-आदर्श रूप से एक ठोस-अवस्था बैटरी अपनी उच्च ऊर्जा क्षमता के कारण शुद्ध लिथियम एनोड का उपयोग करेगी। यद्यपि , चार्ज के दौरान लिथियम की मात्रा लगभग 5 माइक्रोमीटर प्रति 1 एमएएच/सेमी पर बढ़ जाती है<sup>प्लेटेड ली का 2</sup>।<ref name=":2" />झरझरा माइक्रोस्ट्रक्चर वाले विद्युत् अपघट्य के लिए, यह विस्तार दबाव में वृद्धि की ओर जाता है जिससे विद्युत् अपघट्य छिद्रों और सेल के शॉर्ट सर्किट के माध्यम से ली धातु का रेंगना हो सकता है।<ref>{{Cite journal |last1=Doux |first1=Jean‐Marie |last2=Nguyen |first2=Han |last3=Tan |first3=Darren H. S. |last4=Banerjee |first4=Abhik |last5=Wang |first5=Xuefeng |last6=Wu |first6=Erik A. |last7=Jo |first7=Chiho |last8=Yang |first8=Hedi |last9=Meng |first9=Ying Shirley |date=January 2020 |title=Stack Pressure Considerations for Room‐Temperature All‐Solid‐State Lithium Metal Batteries |url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201903253 |journal=Advanced Energy Materials |language=en |volume=10 |issue=1 |pages=1903253 |doi=10.1002/aenm.201903253 |s2cid=203838056 |issn=1614-6832}}</ref> लिथियम धातु में 453K का अपेक्षाकृत कम [[गलनांक]] और 50 kJ/mol के स्व-प्रसार के लिए कम [[सक्रियण ऊर्जा]] होती है, जो कमरे के तापमान पर महत्वपूर्ण रूप से रेंगने की इसकी उच्च प्रवृत्ति का संकेत देती है।<ref name=":4">{{Cite journal |last1=LePage |first1=William S. |last2=Chen |first2=Yuxin |last3=Kazyak |first3=Eric |last4=Chen |first4=Kuan-Hung |last5=Sanchez |first5=Adrian J. |last6=Poli |first6=Andrea |last7=Arruda |first7=Ellen M. |last8=Thouless |first8=M. D. |last9=Dasgupta |first9=Neil P. |date=2019 |title=Lithium Mechanics: Roles of Strain Rate and Temperature and Implications for Lithium Metal Batteries |url=https://doi.org/10.1149/2.0221902jes |journal=Journal of the Electrochemical Society |language=en |volume=166 |issue=2 |pages=A89–A97 |doi=10.1149/2.0221902jes |bibcode=2019JElS..166A..89L |s2cid=104319914 |issn=0013-4651}}</ref><ref>{{Cite journal |last1=Messer |first1=R. |last2=Noack |first2=F. |date=1975-02-01 |title=Nuclear magnetic relaxation by self-diffusion in solid lithium:T1-frequency dependence |url=https://doi.org/10.1007/BF00883553 |journal=Applied Physics |language=en |volume=6 |issue=1 |pages=79–88 |doi=10.1007/BF00883553 |bibcode=1975ApPhy...6...79M |s2cid=94108174 |issn=1432-0630}}</ref> यह दिखाया गया है कि कमरे के तापमान पर लिथियम पावर-लॉ क्रीप से गुजरता है जहां तापमान गलनांक के सापेक्ष इतना अधिक होता है कि बाधाओं से बचने के लिए धातु में [[अव्यवस्था]] अपने [[ सरकना विमान |सरकना विमान]] से बाहर निकल सकती है। पावर-लॉ क्रीप के तहत क्रीप स्ट्रेस दिया जाता है:
+आदर्श रूप से ठोस-अवस्था बैटरी अपनी उच्च ऊर्जा क्षमता के कारण शुद्ध लिथियम एनोड का उपयोग करेगी। यद्यपि, चार्ज के समय लिथियम प्लेटेड Li के लगभग 5 माइक्रोमीटर प्रति 1 एमएएच/सेमी<sup>2</sup> के आयतन में बड़ी वृद्धि से गुजरता है।<ref name=":2" /> छिद्रित माइक्रोसंरचना वाले विद्युत् अपघट्य के लिए, यह विस्तार दाब में वृद्धि की ओर जाता है जिससे विद्युत् अपघट्य छिद्रों और सेल के लघु परिपथ के माध्यम से Li धातु का विसर्पण हो सकता है।<ref>{{Cite journal |last1=Doux |first1=Jean‐Marie |last2=Nguyen |first2=Han |last3=Tan |first3=Darren H. S. |last4=Banerjee |first4=Abhik |last5=Wang |first5=Xuefeng |last6=Wu |first6=Erik A. |last7=Jo |first7=Chiho |last8=Yang |first8=Hedi |last9=Meng |first9=Ying Shirley |date=January 2020 |title=Stack Pressure Considerations for Room‐Temperature All‐Solid‐State Lithium Metal Batteries |url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201903253 |journal=Advanced Energy Materials |language=en |volume=10 |issue=1 |pages=1903253 |doi=10.1002/aenm.201903253 |s2cid=203838056 |issn=1614-6832}}</ref> लिथियम धातु में 453K का अपेक्षाकृत कम [[गलनांक]] और 50 kJ/mol के स्व-प्रसार के लिए कम [[सक्रियण ऊर्जा]] होती है, जो कक्ष के तापमान पर महत्वपूर्ण रूप से विसर्पण की इसकी उच्च प्रवृत्ति का संकेत देती है।<ref name=":4">{{Cite journal |last1=LePage |first1=William S. |last2=Chen |first2=Yuxin |last3=Kazyak |first3=Eric |last4=Chen |first4=Kuan-Hung |last5=Sanchez |first5=Adrian J. |last6=Poli |first6=Andrea |last7=Arruda |first7=Ellen M. |last8=Thouless |first8=M. D. |last9=Dasgupta |first9=Neil P. |date=2019 |title=Lithium Mechanics: Roles of Strain Rate and Temperature and Implications for Lithium Metal Batteries |url=https://doi.org/10.1149/2.0221902jes |journal=Journal of the Electrochemical Society |language=en |volume=166 |issue=2 |pages=A89–A97 |doi=10.1149/2.0221902jes |bibcode=2019JElS..166A..89L |s2cid=104319914 |issn=0013-4651}}</ref><ref>{{Cite journal |last1=Messer |first1=R. |last2=Noack |first2=F. |date=1975-02-01 |title=Nuclear magnetic relaxation by self-diffusion in solid lithium:T1-frequency dependence |url=https://doi.org/10.1007/BF00883553 |journal=Applied Physics |language=en |volume=6 |issue=1 |pages=79–88 |doi=10.1007/BF00883553 |bibcode=1975ApPhy...6...79M |s2cid=94108174 |issn=1432-0630}}</ref> यह दिखाया गया है कि कक्ष के तापमान पर लिथियम सामर्थ्य-नियम विसर्पण से गुजरता है जहां तापमान गलनांक के सापेक्ष इतना अधिक होता है कि बाधाओं से बचने के लिए धातु में [[अव्यवस्था]] अपने [[ सरकना विमान |विसर्पण समतल]] से बाहर निकल सकती है। सामर्थ्य-नियम विसर्पण के अंतर्गत विसर्पण प्रतिबल दिया जाता है:
 <math>\sigma_{creep} = \left(\frac{\dot{\varepsilon}}{A_c}\right)^{1/m}\exp{\left(\frac{Q_c}{mRT}\right)} </math>
-कहाँ <math>R </math> गैस स्थिर है, <math>T </math> तापमान है, <math>\dot{\varepsilon}</math> यूनिएक्सियल [[ तनाव दर |तनाव दर]] है, <math>\sigma_{creep}</math> रेंगना [[तनाव (यांत्रिकी)]] है, और लिथियम धातु के लिए <math>m = 6.6</math>, <math>Q_c = 37\,\mathrm{kJ} \cdot \mathrm{mol}^{-1}</math>, <math>A_c^{-1/m}=3\times 10^5\,\mathrm{Pa} \cdot \mathrm{s}^{-1} </math>.<ref name=":4" />
-लिथियम धातु को एनोड के रूप में उपयोग करने के लिए, 0.8 एमपीए के [[उपज तनाव]] के क्रम में सेल दबाव को अपेक्षाकृत कम मूल्यों तक कम करने के लिए बहुत सावधानी बरतनी चाहिए।<ref>{{Cite journal |last1=Masias |first1=Alvaro |last2=Felten |first2=Nando |last3=Garcia-Mendez |first3=Regina |last4=Wolfenstine |first4=Jeff |last5=Sakamoto |first5=Jeff |date=February 2019 |title=लिथियम धातु के लोचदार, प्लास्टिक और रेंगने वाले यांत्रिक गुण|url=http://link.springer.com/10.1007/s10853-018-2971-3 |journal=Journal of Materials Science |language=en |volume=54 |issue=3 |pages=2585–2600 |doi=10.1007/s10853-018-2971-3 |bibcode=2019JMatS..54.2585M |s2cid=139507295 |issn=0022-2461}}</ref> लिथियम धातु एनोड के लिए सामान्य ऑपरेटिंग सेल दबाव 1-7 एमपीए से कहीं भी है। लिथियम धातु पर तनाव को कम करने के लिए कुछ संभावित रणनीतियों में एक चुने हुए हुक के कानून के स्प्रिंग्स या पूरे सेल के नियंत्रित दबाव के साथ कोशिकाओं का उपयोग करना है।<ref name=":2" />एक अन्य रणनीति कुछ ऊर्जा क्षमता का त्याग करने और लिथियम धातु [[मिश्र धातु]] एनोड का उपयोग करने की हो सकती है, जिसमें सामान्यतः शुद्ध लिथियम धातु की तुलना में उच्च पिघलने का तापमान होता है, जिसके परिणामस्वरूप रेंगने की प्रवृत्ति कम होती है।<ref>{{Cite journal |last=Okamoto |first=H. |date=February 2009 |title=ली-सी (लिथियम-सिलिकॉन)|url=http://link.springer.com/10.1007/s11669-008-9431-8 |journal=Journal of Phase Equilibria and Diffusion |language=en |volume=30 |issue=1 |pages=118–119 |doi=10.1007/s11669-008-9431-8 |s2cid=96833267 |issn=1547-7037}}</ref><ref>{{Citation |last=Predel |first=B. |title=Li-Sb (Lithium-Antimony) |date=1997 |url=http://materials.springer.com/lb/docs/sm_lbs_978-3-540-68538-8_1924 |work=Li-Mg – Nd-Zr |series=Landolt-Börnstein - Group IV Physical Chemistry |volume=H |pages=1–2 |editor-last=Madelung |editor-first=O. |place=Berlin/Heidelberg |publisher=Springer-Verlag |language=en |doi=10.1007/10522884_1924 |isbn=978-3-540-61433-3 |access-date=2022-05-19}}</ref><ref>{{Cite journal |last1=Sherby |first1=Oleg D. |last2=Burke |first2=Peter M. |date=January 1968 |title=ऊंचे तापमान पर क्रिस्टलीय ठोस पदार्थों का यांत्रिक व्यवहार|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/0079642568900248 |journal=Progress in Materials Science |language=en |volume=13 |pages=323–390 |doi=10.1016/0079-6425(68)90024-8}}</ref> जबकि ये मिश्रधातु लिथियेटेड होने पर काफी विस्तार करते हैं, अक्सर लिथियम धातु की तुलना में अधिक मात्रा में, उनके पास यांत्रिक गुणों में भी सुधार होता है जिससे उन्हें लगभग 50 एमपीए के दबाव में काम करने की अनुमति मिलती है।<ref>{{Cite journal |last1=Tan |first1=Darren H. S. |last2=Chen |first2=Yu-Ting |last3=Yang |first3=Hedi |last4=Bao |first4=Wurigumula |last5=Sreenarayanan |first5=Bhagath |last6=Doux |first6=Jean-Marie |last7=Li |first7=Weikang |last8=Lu |first8=Bingyu |last9=Ham |first9=So-Yeon |last10=Sayahpour |first10=Baharak |last11=Scharf |first11=Jonathan |date=2021-09-24 |title=सल्फाइड ठोस इलेक्ट्रोलाइट्स द्वारा सक्षम कार्बन-मुक्त उच्च-लोडिंग सिलिकॉन एनोड|url=https://www.science.org/doi/10.1126/science.abg7217 |journal=Science |language=en |volume=373 |issue=6562 |pages=1494–1499 |doi=10.1126/science.abg7217 |pmid=34554780 |bibcode=2021Sci...373.1494T |s2cid=232147704 |issn=0036-8075}}</ref><ref>{{Cite journal |last1=Luo |first1=Shuting |last2=Wang |first2=Zhenyu |last3=Li |first3=Xuelei |last4=Liu |first4=Xinyu |last5=Wang |first5=Haidong |last6=Ma |first6=Weigang |last7=Zhang |first7=Lianqi |last8=Zhu |first8=Lingyun |last9=Zhang |first9=Xing |date=December 2021 |title=सल्फाइड इलेक्ट्रोलाइट्स के साथ सभी ठोस-राज्य लिथियम-आधारित बैटरी में लिथियम-इंडियम डेन्ड्राइट्स का विकास|journal=Nature Communications |language=en |volume=12 |issue=1 |pages=6968 |doi=10.1038/s41467-021-27311-7 |issn=2041-1723 |pmc=8630065 |pmid=34845223|bibcode=2021NatCo..12.6968L }}</ref> इस उच्च सेल दबाव में कैथोड में शून्य निर्माण को संभवतः कम करने का अतिरिक्त लाभ भी है।<ref name=":2" />
+जहाँ <math>R </math> गैस स्थिरांक है, <math>T </math> तापमान है, <math>\dot{\varepsilon}</math> एक अक्षीय तनाव दर है, [[ तनाव दर |प्रतिबल दर]] है, <math>\sigma_{creep}</math> विसर्पण [[तनाव (यांत्रिकी)|प्रतिबल (यांत्रिकी)]] है, और लिथियम धातु <math>m = 6.6</math>, <math>Q_c = 37\,\mathrm{kJ} \cdot \mathrm{mol}^{-1}</math>, <math>A_c^{-1/m}=3\times 10^5\,\mathrm{Pa} \cdot \mathrm{s}^{-1} </math> के लिए।<ref name=":4" />
+लिथियम धातु को एनोड के रूप में उपयोग करने के लिए, 0.8 एमपीए के [[उपज तनाव|उपज प्रतिबल]] के क्रम में सेल दाब को अपेक्षाकृत कम मानों तक कम करने के लिए बहुत सावधानी बरतनी चाहिए।<ref>{{Cite journal |last1=Masias |first1=Alvaro |last2=Felten |first2=Nando |last3=Garcia-Mendez |first3=Regina |last4=Wolfenstine |first4=Jeff |last5=Sakamoto |first5=Jeff |date=February 2019 |title=लिथियम धातु के लोचदार, प्लास्टिक और रेंगने वाले यांत्रिक गुण|url=http://link.springer.com/10.1007/s10853-018-2971-3 |journal=Journal of Materials Science |language=en |volume=54 |issue=3 |pages=2585–2600 |doi=10.1007/s10853-018-2971-3 |bibcode=2019JMatS..54.2585M |s2cid=139507295 |issn=0022-2461}}</ref> लिथियम धातु एनोड के लिए सामान्य संचालन सेल दाब 1-7 एमपीए से कहीं भी है। लिथियम धातु पर प्रतिबल को कम करने के लिए कुछ संभावित कार्यनीतियों में चुने हुए हुक के नियम के स्प्रिंगों या पूर्ण सेल के नियंत्रित दाब के साथ सेल का उपयोग करना है।<ref name=":2" /> अन्य कार्यनीति कुछ ऊर्जा क्षमता का त्याग करने और लिथियम धातु [[मिश्र धातु]] एनोड का उपयोग करने की हो सकती है, जिसमें सामान्यतः शुद्ध लिथियम धातु की तुलना में उच्च पिघलने का तापमान होता है, जिसके परिणामस्वरूप विसर्पण की प्रवृत्ति कम होती है।<ref>{{Cite journal |last=Okamoto |first=H. |date=February 2009 |title=ली-सी (लिथियम-सिलिकॉन)|url=http://link.springer.com/10.1007/s11669-008-9431-8 |journal=Journal of Phase Equilibria and Diffusion |language=en |volume=30 |issue=1 |pages=118–119 |doi=10.1007/s11669-008-9431-8 |s2cid=96833267 |issn=1547-7037}}</ref><ref>{{Citation |last=Predel |first=B. |title=Li-Sb (Lithium-Antimony) |date=1997 |url=http://materials.springer.com/lb/docs/sm_lbs_978-3-540-68538-8_1924 |work=Li-Mg – Nd-Zr |series=Landolt-Börnstein - Group IV Physical Chemistry |volume=H |pages=1–2 |editor-last=Madelung |editor-first=O. |place=Berlin/Heidelberg |publisher=Springer-Verlag |language=en |doi=10.1007/10522884_1924 |isbn=978-3-540-61433-3 |access-date=2022-05-19}}</ref><ref>{{Cite journal |last1=Sherby |first1=Oleg D. |last2=Burke |first2=Peter M. |date=January 1968 |title=ऊंचे तापमान पर क्रिस्टलीय ठोस पदार्थों का यांत्रिक व्यवहार|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/0079642568900248 |journal=Progress in Materials Science |language=en |volume=13 |pages=323–390 |doi=10.1016/0079-6425(68)90024-8}}</ref> जबकि ये मिश्रधातु लिथियेटेड होने पर अत्यधिक विस्तार करते हैं, प्रायः लिथियम धातु की तुलना में अधिक आयतन में, उनके निकट यांत्रिक गुणों में भी संशोधन होता है जिससे उन्हें लगभग 50 एमपीए के दाब में काम करने की अनुमति मिलती है।<ref>{{Cite journal |last1=Tan |first1=Darren H. S. |last2=Chen |first2=Yu-Ting |last3=Yang |first3=Hedi |last4=Bao |first4=Wurigumula |last5=Sreenarayanan |first5=Bhagath |last6=Doux |first6=Jean-Marie |last7=Li |first7=Weikang |last8=Lu |first8=Bingyu |last9=Ham |first9=So-Yeon |last10=Sayahpour |first10=Baharak |last11=Scharf |first11=Jonathan |date=2021-09-24 |title=सल्फाइड ठोस इलेक्ट्रोलाइट्स द्वारा सक्षम कार्बन-मुक्त उच्च-लोडिंग सिलिकॉन एनोड|url=https://www.science.org/doi/10.1126/science.abg7217 |journal=Science |language=en |volume=373 |issue=6562 |pages=1494–1499 |doi=10.1126/science.abg7217 |pmid=34554780 |bibcode=2021Sci...373.1494T |s2cid=232147704 |issn=0036-8075}}</ref><ref>{{Cite journal |last1=Luo |first1=Shuting |last2=Wang |first2=Zhenyu |last3=Li |first3=Xuelei |last4=Liu |first4=Xinyu |last5=Wang |first5=Haidong |last6=Ma |first6=Weigang |last7=Zhang |first7=Lianqi |last8=Zhu |first8=Lingyun |last9=Zhang |first9=Xing |date=December 2021 |title=सल्फाइड इलेक्ट्रोलाइट्स के साथ सभी ठोस-राज्य लिथियम-आधारित बैटरी में लिथियम-इंडियम डेन्ड्राइट्स का विकास|journal=Nature Communications |language=en |volume=12 |issue=1 |pages=6968 |doi=10.1038/s41467-021-27311-7 |issn=2041-1723 |pmc=8630065 |pmid=34845223|bibcode=2021NatCo..12.6968L }}</ref> इस उच्च सेल दाब में कैथोड में शून्य निर्माण को संभवतः कम करने का अतिरिक्त लाभ भी है।<ref name=":2" />
 == लाभ ==
 माना जाता है कि ठोस-अवस्था बैटरी तकनीक उच्च ऊर्जा घनत्व (2.5x) प्रदान करती है।<ref name="SSBBook">{{cite book|editor1-last=Dudney|editor1-first=Nancy J|editor2-last=West|editor2-first=William C|editor3-last=Nanda|editor3-first=Jagjit|title=सॉलिड स्टेट बैटरियों की हैंडबुक|volume=6|edition=2nd|doi=10.1142/9487|series=Materials and Energy|year=2015|isbn=978-981-4651-89-9|hdl=10023/9281|publisher=World Scientific Publishing Co. Pte}}</ref>
-वे व्यावसायिक बैटरियों में पाए जाने वाले खतरनाक या जहरीले पदार्थों जैसे कार्बनिक विद्युत् अपघट्य के उपयोग से बच सकते हैं।<ref name="MITTechReview">{{cite news|last1=Bullis|first1=Kevin|title=सॉलिड-स्टेट बैटरी - सस्ती इलेक्ट्रिक कारों के लिए उच्च-ऊर्जा सेल|url=http://www2.technologyreview.com/news/423685/solid-state-batteries/|access-date=7 January 2018|work=[[MIT Technology Review]]|date=19 April 2011}}</ref>
-क्योंकि अधिकांश तरल विद्युत् अपघट्य ज्वलनशील होते हैं और ठोस विद्युत् अपघट्य गैर ज्वलनशील होते हैं, माना जाता है कि ठोस-अवस्था वाली बैटरियों में आग लगने का जोखिम कम होता है। कम सुरक्षा प्रणालियों की आवश्यकता है, आगे मॉड्यूल या सेल पैक स्तर पर ऊर्जा घनत्व में वृद्धि।<ref name="C&EN" /><ref name="MITTechReview" />हाल के अध्ययनों से पता चलता है कि थर्मल भगोड़ा के तहत तरल विद्युत् अपघट्य के साथ पारंपरिक बैटरी के अंदर गर्मी उत्पादन मात्र ~ 20-30% है।<ref>{{cite journal |last1=Inoue |first1=Takao |last2=Mukai |first2=Kazuhiko |title=Are All-Solid-State Lithium-Ion Batteries Really Safe?–Verification by Differential Scanning Calorimetry with an All-Inclusive Microcell |journal=ACS Applied Materials & Interfaces |date=18 January 2017 |volume=9 |issue=2 |pages=1507–1515 |doi=10.1021/acsami.6b13224 |pmid=28001045 }}</ref>
+वे व्यावसायिक बैटरियों में पाए जाने वाले संकटपूर्ण या विषाक्त पदार्थों जैसे कार्बनिक विद्युत् अपघट्य के उपयोग से बच सकते हैं।<ref name="MITTechReview">{{cite news|last1=Bullis|first1=Kevin|title=सॉलिड-स्टेट बैटरी - सस्ती इलेक्ट्रिक कारों के लिए उच्च-ऊर्जा सेल|url=http://www2.technologyreview.com/news/423685/solid-state-batteries/|access-date=7 January 2018|work=[[MIT Technology Review]]|date=19 April 2011}}</ref>
-माना जाता है कि ठोस-अवस्था बैटरी तकनीक तेजी से चार्जिंग की अनुमति देती है।<ref name="NBCNews">{{cite news|last1=Eisenstein|first1=Paul A.|title=सेलफोन से लेकर कारों तक, ये बैटरियां हमेशा के लिए कॉर्ड काट सकती हैं|url=https://www.nbcnews.com/business/autos/cellphones-cars-these-batteries-could-cut-cord-forever-n833621|access-date=7 January 2018|work=[[NBC News]]|date=1 January 2018}}</ref><ref name="PopMech1">{{cite news|last1=Limer|first1=Eric|title=Toyota Working on Electric Cars That Charge in Minutes for 2022|url=http://www.popularmechanics.com/cars/hybrid-electric/news/a27468/toyota-solid-state-batteries-electric-cars-2022/|access-date=7 January 2018|work=[[Popular Mechanics]]|date=25 July 2017}}</ref> उच्च वोल्टता और लंबा चक्र जीवन भी संभव है।<ref name="MITTechReview" /><ref name="UFJones">{{cite web|last1=Jones|first1=Kevin S.|title=सॉलिड-स्टेट बैटरियों की स्थिति|url=http://www.ehcar.net/library/rapport/rapport206.pdf|access-date=7 January 2018}}</ref>
+क्योंकि अधिकांश तरल विद्युत् अपघट्य ज्वलनशील होते हैं और ठोस विद्युत् अपघट्य गैर ज्वलनशील होते हैं, माना जाता है कि ठोस-अवस्था वाली बैटरियों में अग्नि लगने का संकट कम होता है। कम सुरक्षा प्रणालियों की आवश्यकता है, आगे मॉड्यूल या सेल पैक स्तर पर ऊर्जा घनत्व में वृद्धि।<ref name="C&EN" /><ref name="MITTechReview" /> वर्तमान अध्ययनों से पता चलता है कि ऊष्मीय अधिधावी के अंतर्गत तरल विद्युत् अपघट्य के साथ पारंपरिक बैटरी के भीतर ऊष्मा उत्पादन मात्र ~ 20-30% है।<ref>{{cite journal |last1=Inoue |first1=Takao |last2=Mukai |first2=Kazuhiko |title=Are All-Solid-State Lithium-Ion Batteries Really Safe?–Verification by Differential Scanning Calorimetry with an All-Inclusive Microcell |journal=ACS Applied Materials & Interfaces |date=18 January 2017 |volume=9 |issue=2 |pages=1507–1515 |doi=10.1021/acsami.6b13224 |pmid=28001045 }}</ref>
+माना जाता है कि ठोस-अवस्था बैटरी तकनीक तीव्रता से चार्जिंग की अनुमति देती है।<ref name="NBCNews">{{cite news|last1=Eisenstein|first1=Paul A.|title=सेलफोन से लेकर कारों तक, ये बैटरियां हमेशा के लिए कॉर्ड काट सकती हैं|url=https://www.nbcnews.com/business/autos/cellphones-cars-these-batteries-could-cut-cord-forever-n833621|access-date=7 January 2018|work=[[NBC News]]|date=1 January 2018}}</ref><ref name="PopMech1">{{cite news|last1=Limer|first1=Eric|title=Toyota Working on Electric Cars That Charge in Minutes for 2022|url=http://www.popularmechanics.com/cars/hybrid-electric/news/a27468/toyota-solid-state-batteries-electric-cars-2022/|access-date=7 January 2018|work=[[Popular Mechanics]]|date=25 July 2017}}</ref> उच्च वोल्टता और लंबा चक्र जीवन भी संभव है।<ref name="MITTechReview" /><ref name="UFJones">{{cite web|last1=Jones|first1=Kevin S.|title=सॉलिड-स्टेट बैटरियों की स्थिति|url=http://www.ehcar.net/library/rapport/rapport206.pdf|access-date=7 January 2018}}</ref>
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 === पृष्ठभूमि ===
-में केइची कानेहोरी द्वारा सबसे पहली पतली फिल्म ठोस अवस्था बैटरी पाई गई,<ref>{{cite journal |last1=Kanehori |first1=K |last2=Ito |first2=Y |last3=Kirino |first3=F |last4=Miyauchi |first4=K |last5=Kudo |first5=T |title=प्लाज्मा सीवीडी द्वारा निर्मित टाइटेनियम डाइसल्फ़ाइड फ़िल्में|journal=Solid State Ionics |date=January 1986 |volume=18-19 |pages=818–822 |doi=10.1016/0167-2738(86)90269-9 }}</ref> जो ली विद्युत् अपघट्य पर आधारित है। यद्यपि , उस समय, तकनीक बड़े इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को विद्युत देने के लिए अपर्याप्त थी, इसलिए यह पूरी तरह से विकसित नहीं हुई थी। हाल के वर्षों में इस क्षेत्र में काफी शोध हुए हैं। गरबायो ने प्रदर्शित किया कि 2018 में पतली फिल्म लिथियम-गार्नेट ठोस अवस्था बैटरी के लिए क्रिस्टलीय अवस्थाों के अलावा "बहुरूपता" मौजूद है,<ref>{{cite journal |last1=Garbayo |first1=Iñigo |last2=Struzik |first2=Michal |last3=Bowman |first3=William J. |last4=Pfenninger |first4=Reto |last5=Stilp |first5=Evelyn |last6=Rupp |first6=Jennifer L. M. |title=Glass‐Type Polyamorphism in Li‐Garnet Thin Film Solid State Battery Conductors |journal=Advanced Energy Materials |date=April 2018 |volume=8 |issue=12 |pages=1702265 |doi=10.1002/aenm.201702265 |hdl=1721.1/140483 |s2cid=103286218 }}</ref> मोरन ने प्रदर्शित किया कि पर्याप्त 2021 में 1-20 माइक्रोन की वांछित आकार सीमा के साथ सिरेमिक फिल्मों का निर्माण कर सकता है।<ref>{{cite journal |last1=Balaish |first1=Moran |last2=Gonzalez-Rosillo |first2=Juan Carlos |last3=Kim |first3=Kun Joong |last4=Zhu |first4=Yuntong |last5=Hood |first5=Zachary D. |last6=Rupp |first6=Jennifer L. M. |title=सॉलिड-स्टेट बैटरी के लिए पतले लेकिन मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स को प्रोसेस करना|journal=Nature Energy |date=March 2021 |volume=6 |issue=3 |pages=227–239 |doi=10.1038/s41560-020-00759-5 |bibcode=2021NatEn...6..227B |s2cid=231886762 }}</ref>
+में केइची कानेहोरी द्वारा सबसे पहली पतली फिल्म ठोस अवस्था बैटरी पाई गई,<ref>{{cite journal |last1=Kanehori |first1=K |last2=Ito |first2=Y |last3=Kirino |first3=F |last4=Miyauchi |first4=K |last5=Kudo |first5=T |title=प्लाज्मा सीवीडी द्वारा निर्मित टाइटेनियम डाइसल्फ़ाइड फ़िल्में|journal=Solid State Ionics |date=January 1986 |volume=18-19 |pages=818–822 |doi=10.1016/0167-2738(86)90269-9 }}</ref> जो Li विद्युत् अपघट्य पर आधारित है। यद्यपि, उस समय, तकनीक बड़े इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को विद्युत देने के लिए अपर्याप्त थी, इसलिए यह पूर्ण रूप से विकसित नहीं हुई थी। वर्तमान वर्षों में इस क्षेत्र में अत्यधिक शोध हुए हैं। गरबायो ने प्रदर्शित किया कि 2018 में पतली फिल्म लिथियम-गार्नेट ठोस अवस्था बैटरी के लिए क्रिस्टलीय अवस्थाों के अतिरिक्त "बहुरूपता" स्थित है,<ref>{{cite journal |last1=Garbayo |first1=Iñigo |last2=Struzik |first2=Michal |last3=Bowman |first3=William J. |last4=Pfenninger |first4=Reto |last5=Stilp |first5=Evelyn |last6=Rupp |first6=Jennifer L. M. |title=Glass‐Type Polyamorphism in Li‐Garnet Thin Film Solid State Battery Conductors |journal=Advanced Energy Materials |date=April 2018 |volume=8 |issue=12 |pages=1702265 |doi=10.1002/aenm.201702265 |hdl=1721.1/140483 |s2cid=103286218 }}</ref> मोरन ने प्रदर्शित किया कि पर्याप्त 2021 में 1-20 माइक्रोन की वांछित आकार सीमा के साथ सिरेमिक फिल्मों का निर्माण कर सकते है।<ref>{{cite journal |last1=Balaish |first1=Moran |last2=Gonzalez-Rosillo |first2=Juan Carlos |last3=Kim |first3=Kun Joong |last4=Zhu |first4=Yuntong |last5=Hood |first5=Zachary D. |last6=Rupp |first6=Jennifer L. M. |title=सॉलिड-स्टेट बैटरी के लिए पतले लेकिन मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स को प्रोसेस करना|journal=Nature Energy |date=March 2021 |volume=6 |issue=3 |pages=227–239 |doi=10.1038/s41560-020-00759-5 |bibcode=2021NatEn...6..227B |s2cid=231886762 }}</ref>
 === संरचना ===
-एनोड सामग्री: ली को इसके भंडारण गुणों के कारण पसंद किया जाता है, अल, सी और एसएन के मिश्र धातु भी एनोड के रूप में उपयुक्त होते हैं।
+एनोड पदार्थ: Li को इसके भंडारण गुणों के कारण अनुगृहीत किया जाता है, Al, Si और Sn के मिश्र धातु भी एनोड के रूप में उपयुक्त होते हैं।
-कैथोड सामग्री: हल्के वजन, अच्छी चक्रीय क्षमता और उच्च ऊर्जा घनत्व की आवश्यकता होती है। सामान्यतः LiCoO2, LiFePO4, TiS2, V2O5 और LiMnO2 सम्मिलित हैं।<ref>{{cite journal |last1=Kim |first1=Joo Gon |last2=Son |first2=Byungrak |last3=Mukherjee |first3=Santanu |last4=Schuppert |first4=Nicholas |last5=Bates |first5=Alex |last6=Kwon |first6=Osung |last7=Choi |first7=Moon Jong |last8=Chung |first8=Hyun Yeol |last9=Park |first9=Sam |title=लिथियम और गैर-लिथियम आधारित ठोस अवस्था बैटरियों की समीक्षा|journal=Journal of Power Sources |date=May 2015 |volume=282 |pages=299–322 |doi=10.1016/j.jpowsour.2015.02.054 |bibcode=2015JPS...282..299K }}</ref>
+कैथोड पदार्थ: हल्के भार, ठीक चक्रीय क्षमता और उच्च ऊर्जा घनत्व की आवश्यकता होती है। सामान्यतः LiCoO2, LiFePO4, TiS2, V2O5 और LiMnO2 सम्मिलित हैं।<ref>{{cite journal |last1=Kim |first1=Joo Gon |last2=Son |first2=Byungrak |last3=Mukherjee |first3=Santanu |last4=Schuppert |first4=Nicholas |last5=Bates |first5=Alex |last6=Kwon |first6=Osung |last7=Choi |first7=Moon Jong |last8=Chung |first8=Hyun Yeol |last9=Park |first9=Sam |title=लिथियम और गैर-लिथियम आधारित ठोस अवस्था बैटरियों की समीक्षा|journal=Journal of Power Sources |date=May 2015 |volume=282 |pages=299–322 |doi=10.1016/j.jpowsour.2015.02.054 |bibcode=2015JPS...282..299K }}</ref>
 === तैयारी तकनीक ===
-कुछ तरीके नीचे सूचीबद्ध हैं।<ref>{{cite journal |last1=Mukanova |first1=Aliya |last2=Jetybayeva |first2=Albina |last3=Myung |first3=Seung-Taek |last4=Kim |first4=Sung-Soo |last5=Bakenov |first5=Zhumabay |title=ली-आयन बैटरी के लिए सी-आधारित पतली फिल्म एनोड के विकास पर एक मिनी-समीक्षा|journal=Materials Today Energy |date=September 2018 |volume=9 |pages=49–66 |doi=10.1016/j.mtener.2018.05.004 |s2cid=103894996 |doi-access=free }}</ref>
+कुछ विधियां नीचे सूचीबद्ध हैं।<ref>{{cite journal |last1=Mukanova |first1=Aliya |last2=Jetybayeva |first2=Albina |last3=Myung |first3=Seung-Taek |last4=Kim |first4=Sung-Soo |last5=Bakenov |first5=Zhumabay |title=ली-आयन बैटरी के लिए सी-आधारित पतली फिल्म एनोड के विकास पर एक मिनी-समीक्षा|journal=Materials Today Energy |date=September 2018 |volume=9 |pages=49–66 |doi=10.1016/j.mtener.2018.05.004 |s2cid=103894996 |doi-access=free }}</ref>
-* भौतिक तरीके:
+* भौतिक विधियां:
-*# मैग्नेट्रॉन स्पटरिंग (एमएस) पतली फिल्म निर्माण के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली प्रक्रियाओं में से एक है, जो भौतिक वाष्प जमाव पर आधारित है।<ref>{{cite journal |last1=Swann |first1=S |title=मैग्नेट्रॉन स्पटरिंग|journal=Physics in Technology |date=March 1988 |volume=19 |issue=2 |pages=67–75 |doi=10.1088/0305-4624/19/2/304 |bibcode=1988PhTec..19...67S }}</ref>
+*# मेग्‍नेट्रॉन कण क्षेपण (एमएस) पतली फिल्म निर्माण के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली प्रक्रियाओं में से एक है, जो भौतिक वाष्प निक्षेप पर आधारित है।<ref>{{cite journal |last1=Swann |first1=S |title=मैग्नेट्रॉन स्पटरिंग|journal=Physics in Technology |date=March 1988 |volume=19 |issue=2 |pages=67–75 |doi=10.1088/0305-4624/19/2/304 |bibcode=1988PhTec..19...67S }}</ref>
-*# आयन-बीम निक्षेपण (आईबीडी) पहली विधि के समान है, यद्यपि , पूर्वाग्रह लागू नहीं होता है और इस प्रक्रिया में लक्ष्य और सब्सट्रेट के बीच प्लाज्मा नहीं होता है।{{citation needed|date=February 2022}}
+*# आयन-किरण पुंज निक्षेपण (आईबीडी) पहली विधि के समान है, यद्यपि, पूर्वाग्रह लागू नहीं होता है और इस प्रक्रिया में लक्ष्य और कार्यद्रव के बीच प्लाज्मा नहीं होता है।{{citation needed|date=February 2022}}
-*# स्पंदित लेज़र निक्षेपण (PLD), इस विधि में प्रयुक्त लेज़र में लगभग 10 तक उच्च शक्ति स्पंदन होते हैं<sup>8</sup> डब्ल्यू सेमी<sup>-2</सुप>.{{citation needed|date=November 2021}}
+*# स्पंदित लेज़र निक्षेपण (पीएलडी), इस विधि में प्रयुक्त लेज़र में लगभग 10<sup>8</sup> डब्ल्यू सेमी<sup>-2 तक उच्च शक्ति स्पंदन होते हैं।<sup>.{{citation needed|date=November 2021}}
-*# वैक्यूम वाष्पीकरण (वीई) अल्फा-सी पतली फिल्मों को तैयार करने की एक विधि है। इस प्रक्रिया के दौरान, Si वाष्पित हो जाता है और एक धात्विक सब्सट्रेट पर जमा हो जाता है।<ref>{{cite journal |last1=Ohara |first1=Shigeki |last2=Suzuki |first2=Junji |last3=Sekine |first3=Kyoichi |last4=Takamura |first4=Tsutomu |title=Li insertion/extraction reaction at a Si film evaporated on a Ni foil |journal=Journal of Power Sources |date=1 June 2003 |volume=119-121 |pages=591–596 |doi=10.1016/S0378-7753(03)00301-X |bibcode=2003JPS...119..591O }}</ref>
+*# निर्वात वाष्पीकरण (वीई) अल्फा-सी पतली फिल्मों को तैयार करने की एक विधि है। इस प्रक्रिया के समय, Si वाष्पित हो जाता है और एक धात्विक कार्यद्रव पर एकत्रित हो जाता है।<ref>{{cite journal |last1=Ohara |first1=Shigeki |last2=Suzuki |first2=Junji |last3=Sekine |first3=Kyoichi |last4=Takamura |first4=Tsutomu |title=Li insertion/extraction reaction at a Si film evaporated on a Ni foil |journal=Journal of Power Sources |date=1 June 2003 |volume=119-121 |pages=591–596 |doi=10.1016/S0378-7753(03)00301-X |bibcode=2003JPS...119..591O }}</ref>
-* रासायनिक तरीके:
+* रासायनिक विधियां:
-*#इलेक्ट्रोडपोजिशन (ईडी) एसआई फिल्मों के निर्माण के लिए है, जो सुविधाजनक और आर्थिक रूप से व्यवहार्य तकनीक है।<ref>{{cite journal |last1=Dogan |first1=Fulya |last2=Sanjeewa |first2=Liurukara D. |last3=Hwu |first3=Shiou-Jyh |last4=Vaughey |first4=J.T. |title=पतली फिल्म सिलिकॉन इलेक्ट्रोड के लिए सब्सट्रेट के रूप में इलेक्ट्रोडेपोसिटेड कॉपर फोम|journal=Solid State Ionics |date=May 2016 |volume=288 |pages=204–206 |doi=10.1016/j.ssi.2016.02.001 |doi-access=free }}</ref>
+*#वैद्युत निक्षेपण (ईडी) एसआई फिल्मों के निर्माण के लिए है, जो सुविधाजनक और आर्थिक रूप से व्यवहार्य तकनीक है।<ref>{{cite journal |last1=Dogan |first1=Fulya |last2=Sanjeewa |first2=Liurukara D. |last3=Hwu |first3=Shiou-Jyh |last4=Vaughey |first4=J.T. |title=पतली फिल्म सिलिकॉन इलेक्ट्रोड के लिए सब्सट्रेट के रूप में इलेक्ट्रोडेपोसिटेड कॉपर फोम|journal=Solid State Ionics |date=May 2016 |volume=288 |pages=204–206 |doi=10.1016/j.ssi.2016.02.001 |doi-access=free }}</ref>
-*# रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) एक निक्षेपण तकनीक है जो उच्च गुणवत्ता और शुद्धता के साथ पतली फिल्म बनाने की अनुमति देती है।<ref>{{cite journal |last1=Mukanova |first1=A. |last2=Tussupbayev |first2=R. |last3=Sabitov |first3=A. |last4=Bondarenko |first4=I. |last5=Nemkaeva |first5=R. |last6=Aldamzharov |first6=B. |last7=Bakenov |first7=Zh. |title=तरल गैलियम की सतह पर सीवीडी ग्राफीन का विकास|journal=Materials Today: Proceedings |date=1 January 2017 |volume=4 |issue=3, Part A |pages=4548–4554 |doi=10.1016/j.matpr.2017.04.028 }}</ref>
+*# रासायनिक वाष्प निक्षेप (सीवीडी) एक निक्षेपण तकनीक है जो उच्च गुणवत्ता और शुद्धता के साथ पतली फिल्म बनाने की अनुमति देती है।<ref>{{cite journal |last1=Mukanova |first1=A. |last2=Tussupbayev |first2=R. |last3=Sabitov |first3=A. |last4=Bondarenko |first4=I. |last5=Nemkaeva |first5=R. |last6=Aldamzharov |first6=B. |last7=Bakenov |first7=Zh. |title=तरल गैलियम की सतह पर सीवीडी ग्राफीन का विकास|journal=Materials Today: Proceedings |date=1 January 2017 |volume=4 |issue=3, Part A |pages=4548–4554 |doi=10.1016/j.matpr.2017.04.028 }}</ref>
-*#ग्लो डिस्चार्ज प्लाज्मा डिपोजिशन (जीडीपीडी) एक मिश्रित भौतिक-रासायनिक प्रक्रिया है। इस प्रक्रिया में, फिल्मों में अतिरिक्त हाइड्रोजन सामग्री को कम करने के लिए संश्लेषण तापमान बढ़ा दिया गया है।<ref>{{cite journal |last1=Kulova |first1=T. L. |last2=Pleskov |first2=Yu. V. |last3=Skundin |first3=A. M. |last4=Terukov |first4=E. I. |last5=Kon’kov |first5=O. I. |title=Lithium intercalation into amorphous-silicon thin films: An electrochemical-impedance study |journal=Russian Journal of Electrochemistry |date=1 July 2006 |volume=42 |issue=7 |pages=708–714 |doi=10.1134/S1023193506070032 |s2cid=93569567 }}</ref>
+*#दीप्ति निर्वहन प्लाज्मा निक्षेपण (जीडीपीडी) एक मिश्रित भौतिक-रासायनिक प्रक्रिया है। इस प्रक्रिया में, फिल्मों में अतिरिक्त हाइड्रोजन पदार्थ को कम करने के लिए संश्लेषण तापमान बढ़ा दिया गया है।<ref>{{cite journal |last1=Kulova |first1=T. L. |last2=Pleskov |first2=Yu. V. |last3=Skundin |first3=A. M. |last4=Terukov |first4=E. I. |last5=Kon’kov |first5=O. I. |title=Lithium intercalation into amorphous-silicon thin films: An electrochemical-impedance study |journal=Russian Journal of Electrochemistry |date=1 July 2006 |volume=42 |issue=7 |pages=708–714 |doi=10.1134/S1023193506070032 |s2cid=93569567 }}</ref>
 === पतली फिल्म प्रणाली का विकास ===
-* लीथियम-ऑक्सीजन और नाइट्रोजन आधारित पॉलीमर थिन फिल्म विद्युत् अपघट्य का ठोस अवस्था बैटरियों में पूरी तरह इस्तेमाल किया गया है।
+* लीथियम-ऑक्सीजन और नाइट्रोजन आधारित बहुलक पतली फिल्म विद्युत् अपघट्य का ठोस अवस्था बैटरियों में पूर्ण रूप उपयोग किया गया है।
-* नॉन-ली आधारित थिन फिल्म ठोस अवस्था बैटरियों का अध्ययन किया गया है, जैसे एग-डोप्ड जर्मेनियम चेलकोजेनाइड थिन फिल्म ठोस अवस्था विद्युत् अपघट्य सिस्टम।<ref>{{cite journal |last1=Kozicki |first1=M. N. |last2=Mitkova |first2=M. |last3=Aberouette |first3=J. P. |title=ठोस इलेक्ट्रोलाइट्स और सतह इलेक्ट्रोडपोसिट्स की नैनोस्ट्रक्चर|journal=Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures |date=1 July 2003 |volume=19 |issue=1 |pages=161–166 |doi=10.1016/S1386-9477(03)00313-8 |bibcode=2003PhyE...19..161K }}</ref> बेरियम-डोप्ड पतली फिल्म प्रणाली का भी अध्ययन किया गया है, जिसकी मोटाई कम से कम 2μm हो सकती है।<ref>{{Cite web|url=https://core.ac.uk/download/pdf/37835885.pdf|title=RF sputtering deposition of BCZY proton conducting electrolytes}}</ref> इसके अलावा, नी पतली फिल्म में भी एक घटक हो सकता है।<ref>{{Cite journal|last1=Xia|first1=H.|last2=Meng|first2=Y. S.|last3=Lai|first3=M. O.|last4=Lu|first4=L.|date=2010|title=Structural and Electrochemical Properties of LiNi[sub 0.5]Mn[sub 0.5]O[sub 2] Thin-Film Electrodes Prepared by Pulsed Laser Deposition |journal=Journal of the Electrochemical Society|volume=157|issue=3|pages=A348|doi=10.1149/1.3294719 }}</ref>
+* गैर-Li आधारित पतली फिल्म ठोस अवस्था बैटरियों का अध्ययन किया गया है, जैसे Ag-डोपित जर्मेनियम चेलकोजेनाइड पतली फिल्म ठोस अवस्था विद्युत् अपघट्य निकाय।<ref>{{cite journal |last1=Kozicki |first1=M. N. |last2=Mitkova |first2=M. |last3=Aberouette |first3=J. P. |title=ठोस इलेक्ट्रोलाइट्स और सतह इलेक्ट्रोडपोसिट्स की नैनोस्ट्रक्चर|journal=Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures |date=1 July 2003 |volume=19 |issue=1 |pages=161–166 |doi=10.1016/S1386-9477(03)00313-8 |bibcode=2003PhyE...19..161K }}</ref> बेरियम-डोपित पतली फिल्म प्रणाली का भी अध्ययन किया गया है, जिसकी मोटाई कम से कम 2μm हो सकती है।<ref>{{Cite web|url=https://core.ac.uk/download/pdf/37835885.pdf|title=RF sputtering deposition of BCZY proton conducting electrolytes}}</ref> इसके अतिरिक्त, Ni पतली फिल्म में भी घटक हो सकते है।<ref>{{Cite journal|last1=Xia|first1=H.|last2=Meng|first2=Y. S.|last3=Lai|first3=M. O.|last4=Lu|first4=L.|date=2010|title=Structural and Electrochemical Properties of LiNi[sub 0.5]Mn[sub 0.5]O[sub 2] Thin-Film Electrodes Prepared by Pulsed Laser Deposition |journal=Journal of the Electrochemical Society|volume=157|issue=3|pages=A348|doi=10.1149/1.3294719 }}</ref>
-* थिन फिल्म ठोस अवस्था बैटरियों के लिए विद्युत् अपघट्य को गढ़ने के अन्य तरीके भी हैं, जो हैं 1.इलेक्ट्रोस्टैटिक-स्प्रे डिपोजिशन तकनीक, 2. डीएसएम-सोलफिल प्रक्रिया और 3. लिथियम आधारित थिन फिल्म ठोस अवस्था के निष्पादन को बेहतर बनाने के लिए MoO3 नैनोबेल्ट का उपयोग करना बैटरी।<ref>{{cite journal |last1=Mai |first1=L. Q. |last2=Hu |first2=B. |last3=Chen |first3=W. |last4=Qi |first4=Y. Y. |last5=Lao |first5=C. S. |last6=Yang |first6=R. S. |last7=Dai |first7=Y. |last8=Wang |first8=Z. L. |title=Lithiated MoO3 Nanobelts with Greatly Improved Performance for Lithium Batteries |journal=Advanced Materials |date=2007 |volume=19 |issue=21 |pages=3712–3716 |doi=10.1002/adma.200700883 |bibcode=2007AdM....19.3712M |s2cid=33290912 }}</ref>
+* पतली फिल्म ठोस अवस्था बैटरियों के लिए विद्युत् अपघट्य के निर्माण की अन्य विधियां भी हैं, जो हैं 1. स्थिर वैद्युत- फुहार निक्षेपण तकनीक, 2. डीएसएम-सोलफिल प्रक्रिया और 3. लिथियम आधारित पतली फिल्म ठोस अवस्था बैटरियों के निष्पादन को ठीक बनाने के लिए MoO3 नैनोबेल्ट का उपयोग करना।<ref>{{cite journal |last1=Mai |first1=L. Q. |last2=Hu |first2=B. |last3=Chen |first3=W. |last4=Qi |first4=Y. Y. |last5=Lao |first5=C. S. |last6=Yang |first6=R. S. |last7=Dai |first7=Y. |last8=Wang |first8=Z. L. |title=Lithiated MoO3 Nanobelts with Greatly Improved Performance for Lithium Batteries |journal=Advanced Materials |date=2007 |volume=19 |issue=21 |pages=3712–3716 |doi=10.1002/adma.200700883 |bibcode=2007AdM....19.3712M |s2cid=33290912 }}</ref>
 === लाभ ===
-* अन्य बैटरियों की तुलना में, थिन फिल्म बैटरियों में उच्च ग्रेविमेट्रिक ऊर्जा घनत्व और वॉल्यूमेट्रिक ऊर्जा घनत्व दोनों होते हैं। संग्रहीत ऊर्जा के बैटरी निष्पादन को मापने के लिए ये महत्वपूर्ण संकेतक हैं। <रेफरी नाम = पाटिल 1913-1942 >{{cite journal |last1=Patil |first1=Arun |last2=Patil |first2=Vaishali |last3=Wook Shin |first3=Dong |last4=Choi |first4=Ji-Won |last5=Paik |first5=Dong-Soo |last6=Yoon |first6=Seok-Jin |title=रिचार्जेबल पतली फिल्म लिथियम बैटरी का सामना करने वाली समस्या और चुनौतियाँ|journal=Materials Research Bulletin |date=4 August 2008 |volume=43 |issue=8 |pages=1913–1942 |doi=10.1016/j.materresbull.2007.08.031 }}</ref>
+* अन्य बैटरियों की तुलना में, पतली फिल्म बैटरियों में उच्च भारात्मक ऊर्जा घनत्व और आयतनमितीय ऊर्जा घनत्व दोनों होते हैं। संग्रहीत ऊर्जा के बैटरी निष्पादन को मापने के लिए ये महत्वपूर्ण संकेतक हैं।
-* उच्च ऊर्जा घनत्व के अलावा, थिन-फिल्म ठोस-अवस्था बैटरी का जीवनकाल लंबा होता है, उत्कृष्ट लचीलापन और कम वजन होता है। ये गुण थिन फिल्म ठोस अवस्था बैटरियों को विभिन्न क्षेत्रों जैसे इलेक्ट्रिक वाहनों, सैन्य सुविधाओं और चिकित्सा उपकरणों में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाते हैं।
+* उच्च ऊर्जा घनत्व के अतिरिक्त, पतली-फिल्म ठोस-अवस्था बैटरी का जीवनकाल लंबा होता है, उत्कृष्ट नम्यता और कम भार होता है। ये गुण पतली फिल्म ठोस अवस्था बैटरियों को विभिन्न क्षेत्रों जैसे इलेक्ट्रिक वाहनों, सैन्य सुविधाओं और चिकित्सा उपकरणों में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाते हैं।
-=== चुनौतियां ===
+=== आक्षेप ===
-* इसका निष्पादन और दक्षता इसकी ज्यामिति की प्रकृति से विवश है। एक पतली फिल्म बैटरी से ली गई धारा काफी हद तक विद्युत् अपघट्य/कैथोड और विद्युत् अपघट्य/एनोड इंटरफेस की ज्यामिति और इंटरफ़ेस संपर्कों पर निर्भर करती है।
+* इसका निष्पादन और दक्षता इसकी ज्यामिति की प्रकृति से कृत्रिम है। पतली फिल्म बैटरी से ली गई धारा व्यापक रूप से विद्युत् अपघट्य/कैथोड और विद्युत् अपघट्य/एनोड अंतराफलक की ज्यामिति और अंतरापृष्ठ संपर्कों पर निर्भर करती है।
-* विद्युत् अपघट्य की कम मोटाई और इलेक्ट्रोड और विद्युत् अपघट्य इंटरफ़ेस पर इंटरफेसियल प्रतिरोध पतली फिल्म सिस्टम के आउटपुट और एकीकरण को प्रभावित करता है।
+* विद्युत् अपघट्य की कम मोटाई और इलेक्ट्रोड और विद्युत् अपघट्य अंतरापृष्ठ पर अंतरापृष्ठीय प्रतिरोध पतली फिल्म निकाय के निर्गम और एकीकरण को प्रभावित करते है।
-* चार्जिंग-डिस्चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान, वॉल्यूमेट्रिक का काफी परिवर्तन सामग्री की हानि करता है। <रेफरी नाम = पाटिल 1913-1942 />
+* चार्जिंग-डिस्चार्जिंग प्रक्रिया के समय, आयतनमितीय का अत्यधिक परिवर्तन पदार्थ की हानि करता है।
 == यह भी देखें ==
 {{div col|colwidth=22em}}
-* सॉलिड-स्टेट इलेक्ट्रोलाइट
+* ठोस अवस्था विद्युत् अपघट्य
 * [[द्विसंयोजक]]
-* [[फास्ट आयन कंडक्टर]]
+* [[तीव्र आयन संवाहक]]
 * आयनिक चालकता (ठोस अवस्था)
 * [[आयनिक क्रिस्टल]]
 * जॉन बी. गुडइनफ
 * [[बैटरी प्रकारों की सूची]]
-* लिथियम-एयर बैटरी
+* लिथियम-वायु बैटरी
 * [[लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी]]
-* [[विभाजक (बिजली)]]
+* [[विभाजक (विद्युत)]]
-* [[ supercapacitor ]]
+* [[अति संधारित्र]]
 * पतली फिल्म लिथियम-आयन बैटरी
 {{div col end}}
@@ Line 197: / Line 227: @@
 {{Galvanic cells}}
 {{Authority control}}
-[[Category: सॉलिड-स्टेट बैटरी | सॉलिड-स्टेट बैटरी ]] [[Category: 2000 का परिचय]]
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सॉलिड-स्टेट बैटरी: Difference between revisions

Latest revision as of 18:43, 15 June 2023

इतिहास

2000 का वाणिज्यिक अनुसंधान एवं विकास

पदार्थ

उपयोग

इलेक्ट्रिक वाहन

धारणीय

अंतरिक्ष में उपकरण

ड्रोन

आक्षेप

लागत

तापमान और दाब संवेदनशीलता

अंतरापृष्ठीय प्रतिरोध

अंतरापृष्ठीय अस्थिरता

द्रुमाकृतिक

यांत्रिक विफलता

कैथोड

एनोड

लाभ

पतली फिल्म ठोस अवस्था बैटरी

पृष्ठभूमि

संरचना

तैयारी तकनीक

पतली फिल्म प्रणाली का विकास

लाभ

आक्षेप

यह भी देखें

संदर्भ

अग्रिम पठन

बाहरी संबंध

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