ایم آئی ٹی کی پیشرفت بیٹری ٹکنالوجی نے انکشاف کیا: غیر معمولی زمین کے استعمال میں 60 فیصد کمی نئی توانائی کی صنعت کے زمین کی تزئین کو کیسے نئی شکل دے گی؟

[7 مارچ ، 2025 ، بوسٹن] عالمی سطح پر نئی توانائی کی صنعت ایک تاریخی تکنیکی چھلانگ سے گزر رہی ہے۔ میساچوسٹس انسٹی ٹیوٹ آف ٹکنالوجی (ایم آئی ٹی) مٹیریل لیبارٹری کے ذریعہ آج جاری کردہ پیش رفت بیٹری ٹکنالوجی ، ایک جدید ڈوئل آئن الیکٹرویلیٹ حل کے ذریعہ ، کارکردگی کو چھلانگ کے حصول کے دوران زمین کے نایاب عناصر کے استعمال کو نمایاں طور پر کم کرتی ہے ، جو برقی گاڑیوں اور توانائی کے ذخیرے کے شعبوں میں صنعتی زمین کی تزئین کو نئی شکل دے سکتی ہے۔ یہ تکنیکی پیشرفت نہ صرف "دوہری کاربن" مقصد کے تحت توانائی کی تبدیلی کے درد کے نکات کو چھوتی ہے ، بلکہ اس کا تانبے کے بسبار جیسے کلیدی اجزاء کی سپلائی چین پر بھی گہرا اثر پڑتا ہے۔

 

 

 

عالمی سطح پر نئی انرجی گاڑیوں کی صنعت کو فی الحال شدید نایاب ارتھ سپلائی چین کے خطرات کا سامنا ہے۔ انٹرنیشنل انرجی ایجنسی (آئی ای اے) کے تازہ ترین اعداد و شمار کے مطابق ، ہر معیاری الیکٹرک وہیکل ڈرائیو موٹر 2 استعمال کرتی ہے۔ 8-3 5 کلوگرام غیر معمولی زمین کے عناصر ، جن میں نیوڈیمیم آئرن بوران مستقل مقناطیس مواد بنیادی اجزاء جیسے ٹن چڑھایا ہوا موصل بس سلاخوں میں ایک اہم پوزیشن رکھتے ہیں۔ تاہم ، دنیا کی غیر معمولی زمین پروسیسنگ کی گنجائش چین میں مرکوز ہے ، اور جغرافیائی سیاسی اتار چڑھاو کی وجہ سے سپلائی کی غیر یقینی صورتحال نے خود کار سازوں کو تکنیکی پیشرفتوں کو تیز کرنے پر مجبور کردیا ہے۔

 

ایم آئی ٹی میٹریلز لیبارٹری کی سربراہ ، ڈاکٹر ایلینا روڈریگ نے نشاندہی کی: "موجودہ مستقل مقناطیس موٹر ٹکنالوجی غیر معمولی زمین پر انحصار کی چھت تک پہنچ گئی ہے۔" روایتی لیتھیم بیٹریوں میں ، زمین کے نایاب عناصر میں زیادہ سے زیادہ 12.3 ٪ ہوتا ہے ، اور ٹیسلا اور دیگر کار کمپنیوں نے حساب کتاب کیا ہے کہ زمین کے نایاب استعمال میں ہر 10 ٪ کمی کے لئے ، ایک ہی گاڑی کی قیمت میں $ 120 کی کمی واقع ہوسکتی ہے۔ اس اعداد و شمار کے پیچھے کلیدی کوندکٹو اجزاء جیسے نکل چڑھایا بس بارز کے مادی نظام میں جدت کی ضرورت ہے۔

 

نیچر انرجی کے جریدے میں ایم آئی ٹی ٹیم کے ذریعہ شائع ہونے والی تازہ ترین تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ اس کے ذریعہ تیار کردہ نئی لینتھانیڈ ڈوپڈ الیکٹرویلیٹ نے نایاب زمینوں کے تناسب کو کامیابی کے ساتھ 4.7 فیصد تک کم کردیا ہے۔ یہ پیشرفت تین بدعات کے ذریعہ حاصل کی گئی تھی:

 

1. نانو اسٹرکچر جدت:تین جہتی غیر محفوظ الیکٹروڈ ڈیزائن سے توانائی کی کثافت 320WH/کلوگرام تک بڑھ جاتی ہے ، جو روایتی بیٹریوں سے 18 فیصد زیادہ ہے ، جبکہ تانبے کے گراؤنڈنگ بسبار اور الیکٹروڈ کے مابین رابطے کی رکاوٹ کو کم کرتا ہے۔

2. الیکٹرولائٹ انقلاب:نیا ڈوئل آئن سسٹم اب بھی -30 ڈگری کے انتہائی ماحول میں 91 ٪ صلاحیت کو برقرار رکھتا ہے ، جو ٹھوس ریاست کی بیٹریوں کی کم درجہ حرارت کی کارکردگی کو حل کرنے اور ٹکڑے ٹکڑے کرنے والے بسبار کولنگ سسٹم کو بہتر بنانے کے لئے ایک نیا راستہ فراہم کرتا ہے۔

3. لاگت پر قابو پانے:تخمینہ شدہ بڑے پیمانے پر پیداواری لاگت $ 98/کلو واٹ ہے ، جو 4680 بیٹریوں سے 12.5 ٪ کم ہے ، اس کی بنیادی وجہ زمین کے نایاب استعمال میں کمی اور بسبار مینوفیکچرنگ کے عمل کو آسان بنانے کی وجہ سے ہے۔

 

 

صنعت کے "نایاب زمین کو ہٹانے" کے مطالبے میں اضافے کے ساتھ ، ٹکنالوجی کے راستے کا مقابلہ 2024 میں سخت ہوگیا ہے (ڈیٹا ماخذ: بی این ای ایف 2024Q1 رپورٹ):

 

تکنیکی اشارے	ایم آئی ٹی نئی بیٹری	روایتی ٹیرنری لتیم بیٹری	ٹھوس ریاست کی بیٹری	سوڈیم آئن بیٹری
غیر معمولی زمین پر انحصار	4.7%	12.3%	0%	0%
توانائی کی کثافت (WH/کلوگرام)	320	270	400 (لیبارٹری)	160
بڑے پیمانے پر پیداواری لاگت ($/کلو واٹ)	98 (تخمینہ)	112	280+	77
بڑے پیمانے پر پیداوار میں پیشرفت	2026 آزمائشی پیداوار	پختگی	2028 منصوبہ بندی	2024 میں تجارتی استعمال
بسبار موافقت کی دشواری	کم	میڈیم	اعلی	کم

 

 

1. غیر معمولی زمین کی فراہمی کا سلسلہ میں ردوبدل
اگر ایم آئی ٹی ٹکنالوجی کو مکمل طور پر نافذ کیا گیا ہے تو ، یہ توقع کی جاتی ہے کہ ڈیسپروزیم اور ٹربیم کی عالمی سالانہ طلب میں 12 ، 000 ٹن (2023 میں پیداوار کے 37 ٪ کے برابر) کی کمی واقع ہوگی۔ اس سے متاثر ، نایاب ارتھ جنات جیسے لوئینگ مولیبڈینم اور لیناس کی اسٹاک کی قیمتوں میں ایک ہی دن میں 5 فیصد سے زیادہ کی کمی واقع ہوئی ہے ، اور کمپنیاں نایاب ارتھ فری پر فوکس کرتی ہیں۔پیویسی نے موصل بسبار کو ڈوباٹیکنالوجی نے نئے مواقع کا آغاز کیا۔

 

2. لاگت اور کارکردگی کا توازن
ٹیسلا کے سپلائی چین کے ڈائریکٹر نے انکشاف کیا کہ ایم آئی ٹی حل سسٹم کے اخراجات کو 12.5 فیصد کم کرتا ہے جبکہ ایپوسی پاؤڈر کوٹنگ موصل بس بار اور الیکٹروڈ کے مربوط ڈیزائن کو بہتر بناتے ہوئے اعلی توانائی کی کثافت کو برقرار رکھتے ہیں۔ یہ فائدہ اسے وسط سے اونچی گاڑی کی مارکیٹ میں زیادہ مسابقتی بنا دیتا ہے۔

 

3. ماحولیاتی تحفظ اور ری سائیکلنگ چیلنجز
بین الاقوامی کونسل برائے کلین ٹرانسپورٹیشن نے متنبہ کیا ہے کہ نئے الیکٹرولائٹس میں فلورین مواد میں اضافہ اجزاء جیسے اجزاء میں ری سائیکلنگ کے مسائل لاسکتا ہے۔پیئ ہیٹ سکڑ ٹیوب موصل بسبار. ایم آئی ٹی ٹیم نے بند لوپ ری سائیکلنگ ٹکنالوجی کی تحقیق اور ترقی کا آغاز کیا ہے ، جس کا مقصد الیکٹرویلیٹ کی بازیابی کی شرح کو 95 فیصد سے زیادہ تک بڑھانا ہے۔

 

5. بسبار ٹکنالوجی کا نیا میدان جنگ
بیٹری ٹکنالوجی کی تکرار کے ساتھ ، بسبار ، بیٹری اور موٹر کو جوڑنے والا ایک کلیدی جزو کے طور پر ، مادی نظام کو تبدیل کر رہا ہے۔ چالکتا کی حدود کی وجہ سے ، روایتی تانبے پر مبنی بسبار کو آہستہ آہستہ جدید حل جیسے گرافین کمپوزٹ بسبار اور نایاب ارتھ فری کھوٹ بسبار نے تبدیل کیا ہے۔ ایم آئی ٹی ٹکنالوجی کی پیشرفت نے نایاب زمین سے پاک بسباروں کی تحقیق اور ترقی میں صنعت کی سرمایہ کاری کو تیز کیا ہے ، اور یہ توقع کی جارہی ہے کہ 2026 میں پیٹنٹ سے متعلقہ پیٹنٹ ایپلی کیشنز میں 300 فیصد اضافہ ہوگا۔

 

ایم آئی ٹی کی پیش رفت ٹکنالوجی نہ صرف بیٹری کے میدان میں ایک سنگ میل ہے ، بلکہ نئی توانائی کی صنعت کے "ڈی نایاب ارتقاء" کے لئے ایک اہم موڑ بھی ہے۔ ٹھوس ریاست کی بیٹریاں اور سوڈیم آئن بیٹریاں جیسی ٹکنالوجیوں کی متوازی نشوونما کے ساتھ ، تانبے کی لٹ لچکدار کنیکٹر جیسے اجزاء کی تکنیکی جدت صنعت صنعت کے مقابلے کی ایک نئی توجہ بن جائے گی۔ یہ تکنیکی انقلاب 21 ویں صدی میں توانائی کی معیشت کے زمین کی تزئین کی وضاحت کر رہا ہے۔