سپرکاپیسیٹر کی ترقی میں بدعات: ماضی ، حال اور مستقبل

پاور الیکٹرانکس کی صنعت کو بجلی داخل صنعتی ڈومینز کی ایک وسیع رینج کے رجحان کے طور پر، ایک اضافہ سرپل اور شوز میں کمی کے کوئی نشان پر کیا گیا اور ہائی ٹیک طاقت الیکٹرانک آلات کی ضرورت کے ضروری کر دیا ہے. حالیہ برسوں میں ، تیز رفتار اسٹوریج ، موثر پاور مینجمنٹ ، اور توانائی کی اصلاح کے لوازم کی بنا پر بجلی کے جدید اسٹوریج حل کی ضرورت میں واضح اضافہ ہوا ہے ۔

بجلی کے الیکٹرانکس انڈسٹری کی ایپلی کیشن پر مبنی نوعیت نے بجلی کے ذخیرہ اندوزی کے حل جیسے کیپسیٹرز کی ترقی میں ایک اہم کردار ادا کیا ہے۔ کیپسیٹرز کے معاوضے میں وقت کی نسبتتا power زیادہ تر بجلی کے ذخیرہ کرنے والے آلات میں ان کے نفاذ کا اشارہ کیا جارہا ہے۔ تاہم ، اب بھی صلاحیت کے حامل بجلی کی ذخیرہ کرنے کی صلاحیت میں بہتری کی صلاحیت موجود ہے ، جس کے نتیجے میں سپر کیپسیٹرز کی ترقی ہوئی ہے۔

موثر پاور اسٹوریج پر فوکس نے سپرپاکیسیٹرس کے نمو کو متحرک کیا

جب صنعتی پیشرفت نے بجلی کے رجحان کے گرد گھومنا شروع کیا تو ، سپر کپیٹرز کے ڈیزائنوں میں بدعات نے اس کی رفتار کو تیز کردیا۔ جنرل الیکٹرک سمیت عالمی کمپنیاں ، ایک سپر الیکٹرکٹیشن ایبلر کی حیثیت سے صنعتوں میں سپرکاپسیٹرز کی بڑھتی ہوئی مانگ کو فائدہ اٹھانے کے لئے ، سپر کیپسیٹرز میں ڈیزائن کی بہتری کے لئے وقف تجربات کرتی ہیں۔ این ای سی کارپوریشن دنیا میں سپر کپیٹرز کو تجارتی طور پر متعارف کروانے والی پہلی چند کمپنیوں میں شامل تھی۔ اوہائیو کی معیاری آئل کمپنی (SOHIO) بنیادی طور پر اس ایجاد کی وجہ سے منسوب ہے۔

زیادہ موثر توانائی ذخیرہ کرنے والے حل کے بطور سپرکنڈکٹرز کے خروج کو پوسٹ کریں ، ای سی ٹکنالوجی کی مقبولیت فوری طور پر بڑھ گئی۔ سپرکاپیسٹرز کے ڈیزائن نے اپنی پہلی تجارتی آغاز کے بعد سے کئی نسلوں میں ترقی کی ہے۔ بجلی کی الیکٹرانکس کی صنعت میں تحقیقی تنظیمیں اور معروف کمپنیاں اب بھی سپر کاپیسٹروں کی لاگت کی کارکردگی اور کارکردگی کو مزید بہتر بنانے کے لئے مینوفیکچرنگ کے طریقوں اور مواد کے ارد گرد جدت طرازی پر توجہ دے رہی ہیں۔

تحقیقی اداروں نے سپرپاکیسیٹرز کے لئے جدید مینوفیکچرنگ کے طریقہ کار دریافت کیے

سپرکیپسیٹرز کی عمدہ آپریشنل خصوصیات کے باوجود ، مینوفیکچررز بیٹریوں کے مقابلے میں اعلی مینوفیکچرنگ لاگت ، اور سوپرکیپسیٹرز کی کم توانائی ذخیرہ کرنے کی صلاحیت کو کنٹرول کرنے کے لئے جدوجہد کر رہے ہیں۔ نیز ، سپرکاپیسیٹرز کے استحکام سے متعلق خدشات صنعتی ایپلی کیشنز میں اس کے اختیار کو ایک خاص حد تک محدود کررہے ہیں۔ ان خدشات کے جواب میں ، سپرکاپسیٹر مینوفیکچرنگ کمپنیاں سپرکاپیسٹرس کے بہترترتیب تیار کرنے کے لئے ریسرچ اینڈ ڈویلپمنٹ (آر اینڈ ڈی) میں بہت زیادہ سرمایہ کاری کررہی ہیں۔

پچھلے پانچ سالوں میں کچھ تحقیق پر مبنی بدعات جنہوں نے سپر کاپسیٹر مارکیٹ کی شکل دی۔

• فروری 2013 میں ، یونیورسٹی آف کیلیفورنیا ، لاس اینجلس کے محققین نے صارف گریڈ لائٹ اسکرائٹ ڈی وی ڈی برنر کا استعمال کرکے مائیکرو پیمانے پر سپر کاپیسیٹر تیار کرنے کے لئے ایک اہم اور قیمتی من گھڑت طریقہ کا پتہ لگایا۔ یہ مائکرو سپرکاپسیٹرز گرافک کاربن کی ایک ایٹم موٹی موٹی پرت پر مشتمل ہوتے ہیں اور آسانی سے منیٹائزائزڈ الیکٹرانک آلات میں ضم ہوسکتے ہیں۔ نئی من گھڑت تکنیک کے ساتھ مل کر گرافین کی دو جہتی شیٹ کے استعمال سے ، محققین مینوفیکچرنگ لاگت کو بہت حد تک کم کرسکتے ہیں اور سوپرکیپسیٹرز کے لئے درخواستوں کے دائرہ کار کو بڑھا سکتے ہیں۔
• جولائی 2013 میں ، السان نیشنل انسٹی ٹیوٹ آف سائنس اینڈ ٹکنالوجی (یو این آئی ایس ٹی) کے محققین نے بڑے پیمانے پر 3 جہتی میسوپورس گرافین نانو بال (ایم جی بی) تیار کرنے کے لئے ایک جدید طریقہ تیار کیا تھا جسے سپر کیپسیٹرز کی تیاری میں استعمال کیا جاسکتا ہے۔ محققین نے پیش گوئی کی ہے کہ میسپوورس گرافین کی خصوصیات برقی گاڑیوں میں ان کی درخواستوں کے دائرہ کار میں توسیع کرکے ، سپر کپیسیٹرز کی صلاحیت ، معیار اور لاگت کی کارکردگی کو بہتر بنائے گی۔
• اگست 2014 میں ، آسٹریلیا میں موناش یونیورسٹی کے انجینئروں نے تجارتی آلات سے 10 گنا زیادہ اپنی توانائی کی کثافت کو بہتر بنانے کے لئے سوپرکیسیٹرس کے اندر گرافین تیار کرنے کے طریقہ کار کا ایک نیا طریقہ تیار کیا۔ انجینئروں نے روایتی کاغذ تیار کرنے کے طریقہ کار کی طرح عمل کے ذریعے میکروسکوپک گرافین مواد تیار کیا۔ اس کے علاوہ ، انہوں نے مزید تصدیق کی کہ گرافین میں حل پر مبنی کیمیائی - گریفائٹ آکسائڈ کو کم کرکے ، انجینئر گرافین اور 10x انرجی ڈینسر سپرکاپیسٹرس کی تجارتی کاری کے لئے نئی راہیں کھول سکتے ہیں۔
• جنوبی کوریا میں محققین کے ایک گروپ نے اگست 2014 میں سوپرکاسیٹر الیکٹروڈس کے لئے ایک غیر معمولی جدید لیکن انتہائی موزوں متبادل متبادل مادے کا انکشاف کیا۔ انہوں نے سوپرکاسیٹرز میں سگریٹ کے فلٹرز استعمال کرنے کا ایک طریقہ وضع کیا ، جس کو اعلی طاقت والے کاربن پر مبنی مادے میں تبدیل کیا جاسکتا ہے۔ کثافت محققین تجارتی طور پر دستیاب کاربن سے زیادہ برقی توانائی ذخیرہ کرنے کے لئے استعمال شدہ سگریٹ کے فلٹرز کو کامیابی کے ساتھ استعمال کرسکتے ہیں۔

سپرپاکیسیٹر مادی ترقیات پر توجہ مرکوز

اعلی کارکردگی والے مادے کی ترقی کی طرف بڑھنے والے اقدام نے سپرپاکیسیٹر مینوفیکچررز کے مابین سراسر عدم استحکام حاصل کیا ہے ، جس سے مختلف صنعتی ایپلی کیشنز ، جیسے پہننے کے قابل کنزیومر الیکٹرانکس اور الیکٹرک گاڑیاں میں سوپرکیسیٹرس کی مسلسل بڑھتی ہوئی مانگ ہے۔ اگرچہ گرافین سپر کیپسیٹرز کے لئے موزوں مواد میں سے ایک ہے ، لیکن جاری تحقیقی سرگرمیاں سپر کیپسیٹر مارکیٹ کے منظر نامے میں نمایاں تبدیلیوں کی نشاندہی کرتی ہے۔

ایمسٹرڈیم یونیورسٹی کے وانٹ ہاف انسٹی ٹیوٹ برائے مالیکیولر سائنسز کے کیمسٹوں کے ایک گروپ نے اپنے ایندھن کے خلیوں کے منصوبے کے تجربات کرتے ہوئے سوپرکیپسیٹر کے لئے ایک نیا مواد ایجاد کیا ۔ محققین نے پایا کہ انتہائی غیر محفوظ سوپرکاسیٹر مواد کم لاگت ، ہلکا اور غیر زہریلا ہے ، اور یہ سپرپاکیسیٹرس کی ممکنہ تجارتی درخواستوں جیسے نقل و حمل ، الیکٹرانکس اور توانائی کے ذخیرہ کرنے والے آلات میں استعمال کیا جاسکتا ہے۔

یوسی سانٹا کروز اور لارنس لیورمور نیشنل لیبارٹری (ایل ایل این ایل) کے سائنس دانوں کے ایک اور گروپ نے ملی میٹر کے حکم پر موٹائی کو کم کرنے اور بجلی کی کثافت اور اہلیت برقرار رکھنے سمیت سپر کیپیسیٹرز کی کارکردگی کی خصوصیات کو بہتر بنانے کے لئے الٹرااسفٹ تھری ڈی پرنٹ شدہ گرافین کا استعمال کیا ۔

جارجیا ٹیک اور کوریا یونیورسٹی کے انجینئروں کے ذریعہ ایک فولڈ ایبل سپر کاپیسیٹر عام کاغذ سے بنا ہوا تھا جو زیادہ دیر تک زیادہ توانائی بچا سکتا ہے ، خاص طور پر قابل لباس الیکٹرانک مصنوعات میں کیونکہ یہ لچکدار ہے۔ سائنسدانوں ، انجینئروں ، اور محققین نے دنیا بھر کے بنیادی طور پر بیک وقت بجلی کے ضیاع سے بچنے کے ل super سپر کیپسیٹرز کے بجلی کی کثافت اور توانائی کثافت کو متوازن کرنے پر توجہ مرکوز کی ہے۔

سوپرکیسیٹرس مینوفیکچرنگ میں استعمال ہونے والے مواد میں حالیہ پیشرفت اور بدعات بنیادی طور پر خود خارج ہونے والے مادہ یا شارٹ سرکٹ کے امکانات کو کم کرنے پر مرکوز ہیں۔ سپر کاپیسٹر مارکیٹ میں اسٹیک ہولڈرز چھڈو-کیپسیٹرز اور ہائبرڈ کیپسیسیٹرز کی کارکردگی کی مختلف خصوصیات کا فائدہ اٹھانا چاہتے ہیں ، جو کسی بھی طرح کے سپر کپیسیٹروں سے کہیں زیادہ توانائی کی کثافت کی عکاسی کرسکتے ہیں۔

اگرچہ سپرکاپیسٹرز مارکیٹ میں بجلی کی ڈبل پرت کیپسیٹرس کی مانگ سب سے زیادہ رہتی ہے ، لیکن ہائبرڈ کاپاکیٹرز مختلف صنعتی ایپلی کیشنز میں مانگ میں اضافے کا سامنا کررہے ہیں۔

آٹوموٹو انڈسٹری - سپرکاپسیٹر مینوفیکچررز کے لئے کلیدی نمو کا ممکنہ علاقہ

اس وقت آٹوموٹو سیکٹر اعلی درجے کی توانائی ذخیرہ کرنے والے آلات جیسے سپرکاپیسیٹرز کے مینوفیکچررز کے لئے اعلی نمو کا ممکنہ علاقہ ہے۔ 2013 میں، supercapacitors کے آٹوموٹو ایپلی کیشنز 1/5 سے بھی کم کے لئے حساب ^ویں supercapacitors مارکیٹ کے محصول کا اشتراک کی. تاہم ، آٹوموٹو انڈسٹری میں حالیہ پیشرفت کے ساتھ ، آٹوموبائل سوپرکیسیٹرس کی ایک اہم ترین ایپلی کیشن بن گئی ہیں۔

آٹوموٹو مینوفیکچررز تیل کی صنعت پر انحصار کم کرنے پر زور دے رہے ہیں اور ماحولیاتی قواعد پر سخت پابندیاں عائد کرنے والی تنظیموں کے ساتھ ، بجلی سے چلنے والی گاڑیوں کے نمو کا امکان متوقع ہے۔ اس کی وجہ سے سپرکاپاسیٹر مینوفیکچررز تیزی سے تیار ہوتی ہوئی آٹوموٹو انڈسٹری میں منافع بخش مواقع کی طرف راغب ہوئے ہیں۔

supercapacitors ترقی کے لئے موزوں الیکٹرک گاڑیوں یا ہائبرڈ الیکٹرک گاڑیاں supercapacitor مینوفیکچرنگ کمپنیوں کے سب سے زیادہ اہم کاروباری حکمت عملی میں سے ایک ہے. دوسری طرف ، آٹوموٹو مینوفیکچر بھی زیادہ تر موثر الیکٹرک گاڑیاں چلانے کی دوڑ میں ہیں ، جس نے اعلی معیار کے توانائی ذخیرہ کرنے کے نظام کی تلاش کو جواز بنا دیا ہے۔ یہ بالآخر تیزی سے تیار ہوتی ہوئی آٹوموٹو انڈسٹری میں سوپرکیسیٹرس میں بدعات کی توسیع کے دائرہ کار کی عکاسی کرتا ہے۔

فروری 2019 میں ، ٹیسلا انکارپوریٹڈ - جو آٹوموٹو اور توانائی کی صنعتوں میں عالمی ادارہ ہے - نے اعلان کیا کہ اس نے تقریبا 218 ملین امریکی ڈالر میں بیٹری ٹکنالوجی کی ایک معروف کمپنی میکس ویل ٹیکنالوجیز انکارپوریشن کو حاصل کرلیا ہے۔ کمپنی کا مقصد الیکٹرک گاڑیوں کے منافع بخش مواقع سے فائدہ اٹھانا ہے ، اور اس حصول کے ساتھ ، اس کا مقصد سپر کاپیسیٹرز کے شعبے میں مہارت شامل کرنے کا ہے جو کار چارج کرنے کی صلاحیتوں کو تیز کرسکتی ہے۔

مئی 2018 میں ، دنیا کی معروف لگژری کار ساز کمپنی ، رولس روائس نے سپر ڈیلی الیکٹرکس لمیٹڈ کے ساتھ باہمی تعاون کا معاہدہ کیا۔ ٹیکنالوجی. اس شراکت داری کے ساتھ ، رول-راائس کا مقصد عالمی سطح کے سپرکاسیٹر بیٹری ایپلی کیشنز تیار کرنے کے لئے ماد science سائنس میں اپنی مہارت کو سپر ڈیلی الیکٹرکس کے ہائیڈرو فیلک پولیمر کے ساتھ جوڑنا ہے۔

لیمبوروگھینی ایک اور معروف آٹومومیکٹر ہے جو آٹوموبائل کمپنیوں کے پیکٹ میں شامل ہونے والی ہے جو آٹوموٹو انڈسٹری کے بجلی کے دوران سوپرکیپسیٹرز کی غیر معمولی خصوصیات کو فائدہ اٹھانے کا منصوبہ بنا رہی ہے۔ کمپنی کے چیف ٹیکنیکل آفیسر نے حال ہی میں اعلان کیا ہے کہ اس کمپنی نے اس سے قبل لیمبورگینی ایوینٹور میں اسٹارٹر بیٹری کے لئے سپر کاپیسیٹرز استعمال کیے ہیں۔ ماہرین نے پیش گوئی کی ہے کہ ہوسکتا ہے کہ ایوینٹور کا جانشین یکساں سپرپاکیٹر استعمال کرے۔

مستقل ترقی پذیر آٹوموٹو انڈسٹری نے سپرکاپاسیٹر مینوفیکچررز کے لئے ایک بہت ہی مسابقتی مسابقتی ماحول پیدا کیا ہے ۔ سپر کیپسیٹرز کی کارکردگی میں مستقل ترقی کی جستجو آنے والے برسوں میں سپر کیپسیٹرز مارکیٹ میں کچھ زمینی تعدیلات پیدا کرنے کا امکان ہے۔

الیکٹرانکس اور انرجی اینڈ پاور انڈسٹریز کے امکانات میں سپرپاکیسیٹرز کا کردار

توقع ہے کہ آٹوموٹو اور ٹرانسپورٹ انڈسٹری آنے والے عشرے میں سپر کاپیٹرس مارکیٹ میں ہونے والے محصول کا ایک تہائی سے زیادہ حصہ بنائے گی۔ نئی عمر کی آٹوموٹو انڈسٹری میں سپرکیپسیٹرز کے شاندار مستقبل کے باوجود ، صارفین کی الیکٹرانکس اور توانائی اور بجلی کی صنعتوں کا امکان ہے کہ سپر کیپسیٹرز مارکیٹ کی ترقی میں اس کا حصہ رہے۔

سپرکاپیسٹرز کو کسی بھی الیکٹرانک مصنوع کا ورک ہارس کہا جاتا ہے جو بیٹریوں یا انرجی اسٹوریج سسٹم پر کام کرتا ہے۔ آنے والے برسوں میں ، سپر کیپسیٹرز کو صنعت کے مختلف حصوں میں ہر جگہ قبولیت کا امکان ہے۔ امکان ہے کہ سپر کاپیسیٹرز مارکیٹ کا مستقبل ای سی کے ابھرنے کا مشاہدہ کرے گا جو جدید لباس اور کنزیومر الیکٹرانک مصنوعات کے مستقبل کو طاقتور بنائے گا۔ شمسی توانائی سے سپر کیپسیٹرز بھی مستقبل کی ایک چیز ہیں ، جس کی توقع کی جاسکتی ہے کہ پہننے کے قابل سینسر زمین کی تزئین کی ، خاص طور پر پہننے کے قابل صحت آلات میں بھی اس کی فروخت کی بہت بڑی صلاحیت ہے۔

بجلی کی الیکٹرانکس کی صنعت میں جاری تحقیقی سرگرمیاں اور پیشرفت مستقبل قریب میں بیٹریوں کی جگہ سپر کپیسیٹرز کی طرف اشارہ کرتی رہتی ہے ۔ الیکٹرانکس ، انرجی اینڈ پاور ، ملٹری اینڈ ڈیفنس اور ایرو اسپیس جیسے مختلف صنعتی شعبوں میں سپر کپیسیٹرز کی بڑھتی ہوئی ایپلی کیشنز کے ساتھ ، سوپکیسیٹرس کی عالمی منڈی 2028 تک 5.5 بلین امریکی ڈالر کو عبور کرنے کی توقع کی جارہی ہے۔ توقع ہے کہ زمین کی تزئین میں محققین ، مینوفیکچررز ، اور دوسرے اسٹیک ہولڈرز کے لئے منافع بخش مواقع کو بڑھاوا دیں گے۔

ادیتی یادووادکر ایک تجربہ کار مارکیٹ ریسرچ مصنف ہیں اور انہوں نے الیکٹرانکس اور سیمی کنڈکٹر انڈسٹری پر بڑے پیمانے پر تحریر کیا ہے۔ فیوچر مارکیٹ انسائٹس (ایف ایم آئی) میں ، وہ دنیا بھر سے آنے والے مؤکلوں کی ضروریات کو پورا کرنے کے لئے الیکٹرانکس اور سیمی کنڈکٹر ریسرچ ٹیم کے ساتھ مل کر کام کرتی ہیں۔ یہ بصیرت ایف ایم آئی کے ذریعہ سپرپاکیسیٹرز مارکیٹ کی ایک رپورٹ پر مبنی ہیں۔