مخصوص توانائي ڇا آهي؟

مخصوص توانائي هڪ مواد يا سسٽم جي في يونٽ ماس ۾ ذخيرو ٿيل توانائي جي مقدار کي ماپ ڪري ٿو. جولس في ڪلوگرام (J/kg) يا واٽ-ڪلاڪ في ڪلوگرام (Wh/kg) ۾ ظاهر ڪيو ويو آهي، هي ميٽرڪ اهو طئي ڪري ٿو ته ڏنل ماس ۾ ڪيتري استعمال لائق توانائي آهي، ان کي توانائي اسٽوريج ٽيڪنالاجيز جي مقابلي ڪرڻ ۽ مادي صلاحيتن کي سمجهڻ لاءِ ضروري بڻائي ٿي.

مخصوص توانائي بنيادي طور تي توانائي جي کثافت کان مختلف آهي، جيتوڻيڪ اصطلاح اڪثر ڪري پريشان ٿي ويندا آهن. جڏهن ته توانائي جي کثافت انرجي في يونٽ حجم (Wh/L) کي ماپي ٿي، مخصوص توانائي خاص طور تي ماس تي ڌيان ڏئي ٿي. هي فرق خاص طور تي ايپليڪيشنن ۾ اهم آهي جتي وزن جي پابنديون ڊيزائن جي فيصلن کي هلائيندا آهن-خلائي جهاز کان پورٽبل اليڪٽرانڪس تائين برقي گاڏين تائين.

مخصوص توانائي جي پويان فزڪس شامل آهي ذخيرو ٿيل توانائي ۽ ان تي مشتمل ماس جي وچ ۾ تعلق. بيٽرين ۾، هي ڪيميائي رد عملن مان توانائي کي ورهائي ٿو اليڪٽروڊس، اليڪٽرولائٽ، جدا ڪندڙ، ۽ ڪيسنگ جي ڪل ڪاميٽي سان. ايندھن لاء، اھو ايندھن جي ڪاميٽي جي نسبت سان دھڻ دوران جاري ڪيل گرمي جي نمائندگي ڪري ٿو.

Specific Energy

ليٿيم-آئن بيٽريون ڏيکارين ٿيون ته جديد ٽيڪنالاجي ۾ مخصوص توانائي ڇو اهميت رکي ٿي. موجوده ليٿيم-آئن سيلز 250-270 Wh/kg جي وچ ۾ مخصوص توانائي حاصل ڪن ٿا، سمارٽ فونز کي ڪلاڪن تائين هلائڻ ۽ برقي گاڏين کي سوين ميلن جو سفر ڪرڻ جي قابل بڻائي ٿو. مقابلي ۾، روايتي ليڊ ايسڊ بيٽريون صرف 30-50 Wh/kg پهچائينديون آهن، وضاحت ڪندي ڇو ته انهن کي گهٽ قيمت جي باوجود پورٽبل ايپليڪيشنن ۾ گهڻو ڪري تبديل ڪيو ويو آهي.

تازيون جدتون انهن حدن کي اڳتي وڌائين ٿيون. ڊولپمينٽ ۾ سولڊ-اسٽٽ بيٽريون 350 Wh/kg کان وڌيڪ مخصوص توانائي جو واعدو ڪن ٿيون، جڏهن ته ترقي يافته ليٿيم- ڪمپنين مان ميٽل سسٽم جهڙوڪ Amprius خاص هوائي جهازن جي ايپليڪيشنن ۾ 400 Wh/kg جو مظاهرو ڪيو آهي. اهي سڌارا سڌو ترجمو ڪن ٿا ڊگھي ڊيوائس رن ٽائم ۾ يا وڌايل گاڏي جي حد ۾ وزن وڌائڻ کان سواءِ.

بيٽرين جي مخصوص توانائي جو دارومدار ڪيترن ئي عنصرن تي ٿئي ٿو: اليڪٽرروڊ مواد، سيل ڪيمسٽري، ۽ ڊيزائن جي ڪارڪردگي. Nickel-rich cathodes توانائي جي ذخيري کي وڌائين ٿا پر استحڪام جي چئلينج کي پيش ڪن ٿا. Silicon anodes روايتي گريفائٽ جي ڀيٽ ۾ اعلي ظرفيت پيش ڪن ٿا پر چارج دوران حجم وڌائڻ جو تجربو. هر ڊزائن جي چونڊ مخصوص توانائي ۽ ٻين ڪارڪردگي خاصيتن جهڙوڪ چڪر جي زندگي، حفاظت، ۽ قيمت جي وچ ۾ واپار جي نمائندگي ڪري ٿي.

فوسل ايندھن بيٽرين جي ڀيٽ ۾ خاص طور تي وڌيڪ مخصوص توانائي برقرار رکندا آھن. گيسولين لڳ ڀڳ 12,700 Wh/kg (46 MJ/kg) تي مشتمل آهي، جڏهن ته ڊيزل 13,000 Wh/kg تائين پهچي ٿو. اهو وضاحت ڪري ٿو ته ڇو، ڏهاڪن جي بيٽري جي ترقي جي باوجود، مائع ايندھن هوائي جهازن ۾ غالب رهي ٿو ۽ ڊگهي- ٽرانسپورٽيشن جتي وزن اهم آهي.

هائيڊروجن 33,300 Wh/kg جي مخصوص توانائي سان هڪ دلچسپ صورت پيش ڪري ٿو-تقريبن گيسولين کان ٽي ڀيرا. بهرحال، ان جي انتهائي گهٽ کثافت جي ضرورت آهي يا ته هاءِ-پريشر ڪمپريشن يا ڪرائيوجنڪ کولنگ، سسٽم ماس کي شامل ڪرڻ جيڪو عملي مخصوص توانائي کي خاص طور تي گهٽائي ٿو. ساڳيءَ طرح قدرتي گئس ۾ به اعليٰ مخصوص توانائي في يونٽ ماس هوندي آهي پر ان لاءِ بھاري اسٽوريج سسٽم جي ضرورت هوندي آهي.

غذائيت ۾، مخصوص توانائي ڪلوريڪ کثافت کي طئي ڪري ٿو. ڀاڄيون تقريبن 38 kJ/g (9 Cal/g) مهيا ڪن ٿيون، جيڪا پروٽين ۽ ڪاربوهائيڊريٽ جي ڀيٽ ۾ ٻيڻي کان وڌيڪ 16-17 kJ/g (هر هڪ 4 Cal/g). اهو وضاحت ڪري ٿو ته ڇو گهڻي-چربي خوراڪ ۾ وڌيڪ ڪيلوريون في گرام هونديون آهن- ميڪرو غذائيت جي مخصوص توانائي حسابن تي غالب آهي.

پاڻي جو مواد ڊرامائي طور تي خوراڪ جي مخصوص توانائي تي اثر انداز ٿئي ٿو ڇاڪاڻ ته پاڻي توانائي جي مدد کانسواءِ ماس وڌائيندو آهي. تازيون ڀاڄيون صرف 0.5-1 kJ/g تي مشتمل هونديون آهن، جڏهن ته خشڪ ميون 25 kJ/g کان وڌيڪ هونديون آهن، جيتوڻيڪ اهي ٻئي ٻوٽن تي ٻڌل کاڌو آهن.

اليڪٽرڪ گاڏين جي ڊيزائن مخصوص توانائي جي پابندين جي چوڌاري گھمندي آهي. 250 Wh/kg سان سيلز استعمال ڪندي 75 kWh جي بيٽري جو 300 ڪلوگرام وزن آهي، جيڪو گاڏي جي وزن جو تقريباً 15-20٪ نمائندگي ڪري ٿو. بيٽري جي مخصوص توانائي کي 350 Wh/kg تائين وڌائڻ سان 214 ڪلوگرام گھٽجي ويندو، مسافرن جي گنجائش يا وڌايل رينج لاءِ 86 ڪلوگرام آزاد ٿي ويندو.

هي وزن گھٽائڻ گاڏين جي ڊيزائن ذريعي cascades. هلڪي گاڏين کي تيز رفتاري ۽ ٽڪريءَ تي چڙهڻ لاءِ گهٽ توانائي جي ضرورت هوندي آهي، ننڍيون موٽرون، ۽ گهٽ مضبوط معطلي سسٽم. گاڏين جي صنعت 400-500 Wh/kg جي بيٽري جي مخصوص توانائي کي ھدف بڻائي ٿي ته جيئن برقي گاڏين کي گيسولين ڪارن سان مقابلي ۾ آڻي سگھي، جن کي ساڳي حد تائين صرف 50-60 ڪلو ٻارڻ کڻڻ جي ضرورت آھي.

هوائي جهاز ۽ خلائي جهاز اڃا به سخت مخصوص توانائي گهرجن کي منهن ڏين ٿا. هر ڪلوگرام کي مدار ۾ کڻي وڃڻ تي هزارين ڊالرن جو ٻارڻ خرچ ٿئي ٿو، سيٽلائيٽس ۽ خلائي جهازن لاءِ اعليٰ مخصوص توانائي واريون بيٽريون ضروري آهن. ناسا جا مارس روور استعمال ڪن ٿا ليٿيم-آئن سيلز خاص طور تي انهن جي ميلاپ لاءِ خاص توانائي ۽ انتهائي گرمي پد ۾ قابل اعتماد.

اليڪٽرڪ ايئرائيشن ڊولپمينٽ بيٽري جي ڪاميابين تي منحصر آهي. موجوده ليٿيم-آئن ٽيڪنالاجي ننڍڙن ڊرونز ۽ مختصر-رينج جي شهري هوائي متحرڪ گاڏين کي قابل بڻائي ٿي، پر علائقائي جهازن کي قابل عمل ٿيڻ لاءِ 500 Wh/kg کان وڌيڪ مخصوص توانائي جي ضرورت آهي. برقي جهاز جي پيروي ڪندڙ ڪمپنيون بيٽري جي ترقي کي ويجهي کان مانيٽر ڪن ٿيون، جيئن ته ننڍيون مخصوص توانائي بهتري نئين جهاز جي ڊيزائن کي انلاڪ ڪري ٿي.

اسمارٽ فون ٺاهيندڙ ٻين عنصرن جهڙوڪ چارج جي رفتار ۽ حفاظت جي خلاف مخصوص توانائي کي بيلنس ڪن ٿا. جديد فون 250-270 Wh/kg جي چوڌاري سيلز استعمال ڪن ٿا، 150-200 گرام وزن جي ڊوائيسز ۾ سڄو-ڏينهن آپريشن کي فعال ڪن ٿا. مخصوص توانائي کي وڌائڻ جي اجازت ڏئي ٿي يا ته بيٽري جي ڊگهي زندگي يا پتلي، لائٽر ڊيزائن- ٻئي قدر صارفين طرفان.

ليپ ٽاپ بيٽرين کي ساڳين رڪاوٽن کي منهن ڏيڻو پوي ٿو پر مختلف ترجيحن سان. عام ليپ ٽاپ جي بيٽري جو وزن 300-400 گرام هوندو آهي ۽ 50-100 Wh اسٽور ڪندو آهي، سيلز کي استعمال ڪندي ساڳي مخصوص توانائي سان فونن لاءِ پر مختلف خارج ٿيڻ جي شرحن ۽ حرارتي خاصيتن لاءِ بهتر ڪيو ويو آهي.

مخصوص توانائي ۽ مخصوص طاقت مختلف ڪارڪردگي جي طول و عرض جي نمائندگي ڪن ٿا. مخصوص طاقت (W/kg) ماپ ڪري ٿو ته هڪ سسٽم ڪيتري جلدي توانائي پهچائي سگھي ٿو، جڏهن ته مخصوص توانائي ماپ ڪري ٿي ته اها ڪيتري توانائي کي ذخيرو ڪري ٿي. بيٽريون اعليٰ مخصوص توانائي لاءِ بهتر ڪيون ويون آهن عام طور تي مخصوص طاقت جي قرباني ڏين ٿيون، ۽ ان جي برعڪس.

ليتيم لوھ فاسفٽ (LFP) بيٽريون ھن واپار کي بيان ڪن ٿيون. اهي پيش ڪن ٿا گهٽ مخصوص توانائي (120-160 Wh/kg) nickel-متبادل متبادل جي ڀيٽ ۾ پر اعليٰ مخصوص توانائي ۽ بهتر چڪر واري زندگي فراهم ڪن ٿا. پاور اوزار استعمال ڪن ٿا اعلي طاقت جي سيلز جيتوڻيڪ اهي گهٽ رن ٽائم مهيا ڪن ٿا، ڇو ته موٽر آپريشن لاءِ ڪافي ڪرنٽ پهچائڻ ڪل ظرفيت تي ترجيح ڏي ٿو.

Ragone پلاٽ هن رشتي کي گرافڪ طور ڏيکاري ٿو، هڪ محور تي مخصوص توانائي ۽ ٻئي تي مخصوص طاقت ڏيکاري ٿو. مختلف بيٽري ڪيمسٽري مختلف علائقن تي قبضو ڪري ٿي، ظاهر ڪري ٿي ته ٻنهي ۾ ڪا به هڪ ٽيڪنالاجي نه آهي. ايپليڪيشنن کي انهن جي ضرورتن سان ملندڙ بيٽريون چونڊڻ گهرجن

مخصوص توانائي صرف هڪ ڪارڪردگي ميٽرڪ جي نمائندگي ڪري ٿي. غير معمولي مخصوص توانائي سان گڏ بيٽري شايد خراب چڪر جي زندگي، حفاظت جي خدشات، اعلي قيمت، يا محدود درجه حرارت جي حد جو شڪار ٿي سگھي ٿي. ليٿيم-سلفر بيٽريون اعليٰ نظرياتي مخصوص توانائي (650 Wh/kg) جو مظاهرو ڪن ٿيون پر سلفر جي تحليل ۽ گهٽ چڪر واري زندگي سان چيلينجز کي منهن ڏين ٿيون جيڪي ڪمرشلائيزيشن کي روڪين ٿيون.

پيداواري عمل عملي مخصوص توانائي کي متاثر ڪن ٿا. سيل-سطح مخصوص توانائي پيڪ-سطح جي قدرن کان وڌي ٿي ڇاڪاڻ ته حفاظتي سرڪٽس، کولنگ سسٽم، ۽ ساخت جي عناصرن مان ماس شامل ٿيڻ سبب. 270 Wh/kg حاصل ڪرڻ وارو سيل شايد 180-200 Wh/kg پيڪ ليول تي پهچائي سگھي ٿو- سسٽم ڊيزائنرز لاءِ هڪ اهم فرق.

حرارت خاص طور تي خاص توانائي جي پهچائڻ تي اثر انداز ڪري ٿو. ٿڌي حالتون بيٽري جي صلاحيت کي گھٽائي ٿي، مؤثر طور تي خارج ٿيڻ دوران مخصوص توانائي گھٽائي ٿي. اليڪٽرڪ گاڏيون سياري ۾ رينج ۾ گھٽتائي جو تجربو ڪن ٿيون، ڇاڪاڻ ته بيٽريون گهٽ درجه حرارت تي پنهنجي پوري مخصوص توانائي فراهم نه ٿيون ڪري سگهن.

Specific Energy

تحقيق ڪيترن ئي طريقن سان مخصوص توانائي جي بهتري جي پيروي ڪري ٿو. ترقي يافته ڪيٿوڊ مواد جهڙوڪ ليٿيم-نيڪيل-مينگاني-ڪوبالٽ-آڪسائيڊ (NMC) اعلي نڪيل مواد سان مثبت اليڪٽرروڊ تي توانائي جي ذخيري کي وڌائي ٿو. سلڪون-بنياد انوڊس گريفائٽ کان وڌيڪ ليٿيم کي ذخيرو ڪري ٿو، صلاحيت وڌائڻ. هر ترقي مخصوص توانائي کي تيز ڪري ٿو جڏهن ته محقق ڪم ڪن ٿا لاڳاپيل چئلينجن کي منهن ڏيڻ لاءِ.

سولڊ-اسٽيٽ اليڪٽرولائٽس ليٿيم ميٽيل انوڊس کي فعال ڪرڻ سان ڪافي حاصلات جو واعدو ڪن ٿا، جيڪي گريفائٽ کان تمام گهڻي مخصوص توانائي پيش ڪن ٿا. QuantumScape، سولڊ پاور، ۽ سامسنگ سميت ڪمپنيون ڪمرشلائيزيشن جي پيروي ڪنديون آهن، 400-500 Wh/kg جي مخصوص توانائي کي ھدف ڪندي. ڪاميابي برقي گاڏين ۽ صارفين اليڪٽرانڪس کي تبديل ڪري ڇڏي.

ليٿيم-ايئر بيٽريون هڪ ڊگھي مدت جي امڪان جي نمائندگي ڪن ٿيون نظرياتي مخصوص توانائي سان 11,140 Wh/kg-جي مقابلي ۾. بهرحال، الیکٹرولائيٽ جي استحڪام، ڪاربان ڊاءِ آڪسائيڊ جي حساسيت، ۽ محدود چڪر واري زندگي سميت ڪيتريون ئي ٽيڪنيڪل رڪاوٽون انهن کي ليبارٽرين تائين محدود رکن ٿيون. عملي ليٿيم-ايئر بيٽريون سالن يا ڏهاڪن کان پري رهنديون آهن.

سمجھڻليتيم بيٽريون ڇا آهن۽ ڇو اهي جديد توانائي جي ذخيري تي ڇانيل آهن، مخصوص توانائي اهم جواب مهيا ڪري ٿي. 1990 جي ڏهاڪي ۾ ليٿيم-آئن ٽيڪنالاجي جي ترقي، بيٽري جي مخصوص توانائي کي 120 Wh/kg جي شروعاتي سوني سيلز ۾ 270 Wh/kg کان مٿي ڪيو موجوده ڊيزائن ۾- ٽن ڏهاڪن ۾ ٻيڻو ٿيڻ کان وڌيڪ.

مختلف ليتيم بيٽري جا قسم ڏيکارين ٿا مختلف مخصوص توانائي جي سطح انهن جي ڪيمسٽري جي بنياد تي. فونن ۾ استعمال ٿيندڙ ليٿيم ڪوبالٽ آڪسائيڊ (LCO) سيلز سڀ کان وڌيڪ مخصوص توانائي حاصل ڪن ٿا پر محدود چڪر واري زندگي ۽ حفاظت جي خدشات سان. ليتيم آئرن فاسفيٽ (LFP) مخصوص توانائي کي حفاظت ۽ ڊگھي عمر لاءِ واپار ڪندو آهي، ان کي گهٽ مخصوص توانائي جي باوجود برقي بسن ۽ اسٽيشنري اسٽوريج لاءِ ترجيح ڏني ويندي آهي.

اعليٰ مخصوص توانائي لاءِ زور مادي تحقيق کي هلائي ٿو. ڪيٿوڊ مواد سيل جي وزن جو گهڻو حصو بڻجندو آهي، تنهن ڪري هلڪو، وڌيڪ توانائي-گھڻ ڪيٿوڊز کي ترقي ڪرڻ سڌي طرح مخصوص توانائي کي بهتر بڻائي ٿو. غير فعال مواد کي گھٽائڻ-موجوده جمع ڪندڙ، جدا ڪندڙ، پيڪنگنگ- پڻ مدد ڪري ٿو ماس کي گھٽائڻ کان سواءِ ذخيرو ٿيل توانائي کي گھٽائڻ جي.

جديد برقي گاڏيون ليتيم بيٽري جي مخصوص توانائي جي صلاحيتن تي تمام گهڻو انحصار ڪن ٿيون. هڪ عام EV بيٽري پيڪ 50-100 kWh ذخيرو ڪري ٿو سيلز استعمال ڪندي 250-270 Wh/kg مخصوص توانائي سان. هي 200-400 ميلن جي رينج کي قابل بڻائي ٿو جڏهن ته بيٽري جي وزن کي منظم رکڻ ۾. جيئن ته مخصوص توانائي 350-400 Wh/kg جي طرف وڌي ٿي، يا ته حد متناسب طور تي وڌي ٿي يا بيٽري جو وزن گھٽجي ٿو، گاڏي جي ڪارڪردگي کي بهتر بڻائي ٿو.

ڪنزيومر اليڪٽرانڪس ساڳئي طرح ليتيم بيٽري جي مخصوص توانائي تي ڀاڙين ٿيون. اسمارٽ فونز، ليپ ٽاپ، ٽيبليٽ، ۽ ويري ايبل ليٿيم-آئن يا ليٿيم-پوليمر سيل استعمال ڪندا آهن خاص طور تي ڇاڪاڻ ته انهن جي اعليٰ مخصوص توانائي ڪمپيڪٽ، هلڪي وزن واري ڊوائيسز ۾ مناسب رن ٽائم جي اجازت ڏئي ٿي. ليتيم ٽيڪنالاجي جي مخصوص توانائي جي فائدن کان سواءِ، جديد موبائل ڪمپيوٽنگ ناممڪن هوندو.

مخصوص توانائي ماپ ڪري ٿو توانائي في يونٽ ماس (Wh/kg)، جڏهن ته توانائي جي کثافت توانائي في يونٽ حجم (Wh/L) کي ماپي ٿي. ايپليڪيشنون جتي وزن تمام گهڻي اهميت رکي ٿو-جهڙوڪ جهاز يا بيڪ پيڪ-خاص توانائي کي ترجيح ڏين ٿا. ايپليڪيشنون جتي جاءِ محدود هوندي آهي-جهڙوڪ مقرر ٿيل ملفوظات ۾ صارف اليڪٽرانڪس-ان جي بدران اڪثر توانائي جي کثافت کي ترجيح ڏيندا آهن.

تجارتي بيٽرين ۾، ترقي يافته ليٿيم-آئن سيلن سان نڪل-رچ ڪيٿوڊس في الحال 250-300 Wh/kg تي سڀ کان وڌيڪ مخصوص توانائي حاصل ڪن ٿا. تجرباتي سالڊ-رياست ليٿيم بيٽرين ليبارٽري جي حالتن ۾ 400-500 Wh/kg جو مظاهرو ڪيو آهي. ليتيم ايئر بيٽريون نظرياتي طور تي 11,140 Wh/kg تائين پهچن ٿيون پر عملي استعمال کان پري رهن ٿيون.

گئسولين توانائي کي ڪيميائي بانڊن ۾ محفوظ ڪري ٿو جيڪو هوا جي آڪسيجن سان دھڻ دوران جاري ڪيو ويو آهي. جيئن ته آڪسيجن کي گيسولين جي ماس ۾ شمار نه ڪيو ويو آهي، ان جي مخصوص توانائي تمام گهڻي ظاهر ٿئي ٿي (12,700 Wh/kg). بيٽرين کي لازمي طور تي ايندھن ۽ آڪسائيڊائزر کڻڻ گھرجي، پنھنجي مخصوص توانائي کي محدود ڪري. هي بنيادي فرق وضاحت ڪري ٿو ته ڇو بيٽريون فوسل فيول توانائي جي کثافت کي ملائڻ لاءِ جدوجهد ڪن ٿيون.

ضروري ناهي. مخصوص توانائي صرف هڪ ڪارڪردگي جي ماپ جي نمائندگي ڪري ٿي. اعلي مخصوص توانائي سان بيٽريون شايد خراب چڪر واري زندگي، حفاظت جي خطرن، اعلي قيمتون، يا محدود بجلي جي پيداوار هجن. بهترين بيٽري جو دارومدار ايپليڪيشن گهرجن تي هوندو آهي-ڪڏهن ڪڏهن گهٽ مخصوص توانائي ڊيزائن ٻين علائقن ۾ اعليٰ خصوصيتن جي ڪري مجموعي طور تي بهتر ڪارڪردگي ڏيکاريندي آهي.

مخصوص توانائي کي ماپڻ لاء محتاط جانچ جي طريقيڪار جي ضرورت آهي. بيٽرين لاءِ، معياري پروٽوڪول شامل آهن سيل کي مڪمل طور تي چارج ڪرڻ، پوءِ ان کي مخصوص شرحن تي ڊسچارج ڪرڻ دوران پهچائي توانائي کي ماپڻ. مجموعي توانائي جي پيداوار کي سيل ماس ذريعي ورهائڻ سان مخصوص توانائي Wh/kg ۾ ملي ٿي.

ڪيترائي تنظيمون مخصوص توانائي جي ماپ لاء معيار برقرار رکندا آهن. بين الاقوامي اليڪٽرو ٽيڪنيڪل ڪميشن (IEC) ٽيسٽ جي طريقيڪار کي شايع ڪري ٿي جيڪا ٺاهيندڙن ۾ تسلسل کي يقيني بڻائي ٿي. نتيجا مختلف ٿي سگهن ٿا خارج ٿيڻ جي شرح، درجه حرارت، ۽ ٽيسٽ جي طريقي جي بنياد تي، تنهنڪري مخصوص توانائي جي قدرن جو مقابلو ڪرڻ لاءِ ٽيسٽ جي حالتن کي سمجهڻ جي ضرورت آهي.

سيل-سطح جي ماپن ۾ فرق آهي pack-سطح جي قدرن کان. بيٽري پيڪن ۾ مينيجمينٽ اليڪٽرانڪس، کولنگ سسٽم، ۽ ڍانچي جا حصا شامل آهن جيڪي توانائي کي ذخيرو ڪرڻ کان سواءِ ماس شامل ڪن ٿا. پيڪ-سطح جي مخصوص توانائي عام طور تي 65-75٪ سيل-سطح جي قدرن تائين پهچي ٿي. سسٽم ڊيزائنرز کي هن گھٽتائي جو حساب ڏيڻ گهرجي جڏهن ايپليڪيشن ڪارڪردگي جي حساب سان.

Specific Energy

مخصوص توانائي جي سڌارن کي بنيادي مادي خاصيتن ۽ پيداوار جي ترقي جي بنياد تي پيش ڪيل پيچيدگي جي پيروي ڪري ٿو. وڌندڙ حاصلات جاري آهن جيئن محقق اليڪٽرروڊ فارموليشن کي بهتر ڪن ٿا، غير فعال مادي ڪاميٽي کي گھٽائڻ، ۽ پيداوار جي ڪارڪردگي کي بهتر بڻائي ٿو. موجوده پروجئشن موجب ليٿيم-آئن مخصوص توانائي ايندڙ ڏهاڪي اندر ارتقائي سڌارن ذريعي 350-400 Wh/kg تائين پهچندي.

انقلابي تبديلين لاءِ نئين ڪيمسٽري جي ضرورت آهي. سولڊ-اسٽيٽ بيٽريون 400-500 Wh/kg تائين وڌي سگهن ٿيون جيڪڏهن ٽيڪنيڪل چئلينجز حل ٿي وڃن. ليٿيم-سلفر ۽ ليٿيم-ايئر بيٽريون اڃا به وڌيڪ مخصوص توانائي جو واعدو ڪن ٿيون پر ترقي جي وڏي رڪاوٽ کي منهن ڏئي ٿي. سوڊيم آئن بيٽريون مخصوص توانائي جي خرچ تي گھٽ قيمت پيش ڪن ٿيون، ايپليڪيشنن کي ھدف ڪرڻ جتي وزن اقتصاديات کان گھٽ اهميت رکي ٿو.

اعلي مخصوص توانائي جو اثر واضح ايپليڪيشنن کان ٻاهر وڌندو آهي. گرڊ-پيماني تي توانائي اسٽوريج وڌيڪ قابل عمل ٿي ويندي آهي جيئن بيٽري مخصوص توانائي بهتر ٿئي ٿي ۽ قيمتون گهٽجي وڃن ٿيون. پورٽبل طبي ڊوائيس چارجز جي وچ ۾ ڊگهو آپريشن حاصل ڪن ٿا. رن ٽائم کي قربان ڪرڻ کان سواءِ پاور جا اوزار هلڪا ٿين ٿا. مخصوص توانائي ۾ هر واڌارو سڌارو ڪيترن ئي صنعتن ۾ نوان امڪان پيدا ڪري ٿو.

خاص طور تي برقي نقل و حمل لاء، مخصوص توانائي جي بهتري کي اپنائڻ جي ذريعي بيٽرين جي وزن ۽ قيمت جي سزا کي گھٽائڻ سان فوسل ايندھن جي مقابلي ۾. مخصوص توانائي ۾ هر 50 Wh/kg جو اضافو تقريباً 15-20٪ وڌيڪ گاڏين جي حد تائين يا برابر وزن گھٽائڻ جو ترجمو ڪري ٿو، برقي حرڪت جي منتقلي کي تيز ڪري ٿو. گاڏين جي صنعت 400 Wh/kg کي حد جي طور تي ڏسي ٿي جيڪا برقي گاڏين کي وزن ۽ قيمت تي مسابقتي بڻائي ٿي روايتي گاڏين سان مارڪيٽ جي سڀني حصن ۾.

مخصوص توانائي کي سمجھڻ ۽ ان جي اثرن کي انجنيئرن، ڊيزائنرز ۽ صارفين کي توانائي اسٽوريج ٽيڪنالاجيز بابت باخبر فيصلا ڪرڻ ۾ مدد ڪري ٿي. ڇا نئين پراڊڪٽ لاءِ بيٽري ڪيمسٽري چونڊڻ، برقي گاڏين جي رينج جي دعويٰ جو جائزو وٺڻ، يا سمجھڻ ته ڇو ڪي خاص ايپليڪيشنون بيٽري جي صلاحيتن کان ٻاهر رهنديون آهن، مخصوص توانائي ضروري حوالي سان مهيا ڪري ٿي. جيئن ته تحقيق هن ميٽرڪ کي وڌيڪ تيز ڪري ٿي، اڳ ۾ ناممڪن ايپليڪيشنون ممڪن ٿي وينديون آهن، جديد ٽيڪنالاجي ۾ برقي توانائي اسٽوريج جي ڪردار کي وڌايو.