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चेन्नै में स्थित सिक्री मद्रास इकाई कारैकुडी के अग्रणी सीएसआईआर-विद्युत रसायन अनुसंधान संस्थान की अनुषंगी इकाई है। 10 वर्षों से साल, इकाई उत्पाद वितरण के लिए मूलभूत संचालित विज्ञान अवधारणा की ओर समर्पित है तथा सरकारी निकायों और निजी क्षेत्रों सहित विभिन्न एजेन्सियों द्वारा प्रायोजित कई उद्योग संचालित अनुसंधान कार्यक्रमों की जरूरतों को भी पूरा करती है। सिक्री मद्रास इकाई में विद्युत उत्प्रेरक की उत्प्रेरक गतिविधि, झिल्लियों की आयनिक चालकता और ईंधन सेल परीक्षण स्टेशन को समझने के लिए मूलभूत अनुसंधान हेतु सभी कृत्रिम विद्युत रासायनिक सुविधाएँ उपलब्ध है तथा परीक्षण सेलों और विभिन्न क्षमताओं वाली के इकाइयों का संयोजन करता है जो पर्यावरण, ऊर्जा सुरक्षा और आर्थिक वृद्धि में लाभ प्रदान करेगी।
सिक्री-चेन्नै इकाई लिथियम ऑयन बैटरी अनुसंधान एवं विकास का ध्यान विशेष रूप से सामग्रियों जैसे धातु ऑक्साइड, ऑक्सीफ्लुओराइड्स, फ्लुओरोफॉस्फेट, फ्लुओरोसल्फेट, NASICON प्रकार की सामग्रियों पर केन्द्रित है। सीएसआईआर-सिक्री ने 18650 सेल और पाउच सेल के लिए स्वेदशी निर्माण तकनीक विकसित की है। सीएसआईआर-सिक्री ने 18650 सेल के लिए प्रोटो-आकार Li-आयन निर्माण सुविधा विकसित की है। यह भारत की पहली पायलट प्लांट सुविधा है जो 1500 mAh/3.7 V की क्षमता के साथ Li-आयन सेल का निर्माण करेगी और Li-आयन बैटरी की क्षमता में सुधार करने के लिए समर्पित है। विकसित 18650 सेल का उपयोग सौर लालटेन और हैट को बिजली देने के लिए किया गया।
सिक्री-चेन्नै इकाई में लिथियम / सोडियम बैटरियों से संबंधित विविध सामग्रियों को कवर करने वाले प्रकाशनों की बहुत अच्छी गुणवत्ता और मात्रा है। इन क्षेत्रों में बड़ी संख्या में शोध छात्रों ने पीएच.डी. पूरी की है और समान संख्या में शोध छात्र भविष्योन्मुख प्रणालियों जैसे लिथियम बैटरी, सोडियम-आयन बैटरी, ग्रीन (कार्बनिक) बैटरी, लिथियम सल्फर और लिथियम एअर बैटरी के लिए उन्नत सामग्रियों पर पीएच.डी. कर रहे हैं। ऊर्जा अनुप्रयोगों के लिए सामग्री पर अनुसंधान कार्य यौगिकों के संरचित परिवार पाइरोक्लोर, फ्लुओराइट, पेरोव्स्काइट, आदि से संबंधित मिश्रित धातु ऑक्साइड यौगिकों पर केन्द्रित है।
इस इकाई की शक्ति ऊर्जा भंडारण और रूपांतरण से संबंधित सभी पहलुओं का विस्तार से वर्णन करती है।
- सिक्री मद्रास इकाई की सफलता की कहानी में टीवीएस मोटर्स के लिए 4.5 kW उच्च तापमान वाली वातानुकूलित बहुलक इलेक्ट्रोलाइट झिल्ली ईंधन सेल (PEMFC) स्टैक, तीन पहिया अनुप्रयोंगों के लिए होसुर, रिलाएंस इंडस्ट्रीज प्रा. लि. मुम्बई की पातालगंगा साइट में 3 kW वाटर कूल्ड PEMFC स्टैक का विकास और सत्यापन तथा हाइड्रोजन हटाने के लिए आईजीसीएआर, कलपक्कम के लिए 1 kW एअर कूल्ड PEMFC स्टैक का प्रदर्शन शामिल है।
- वर्तमान में, इकाई थर्मेक्स और केपीआईटी के साथ दो महत्वपूर्ण उद्योग उद्भूत कार्यक्रम की दिशा में कार्य कर रही है, जिसमें प्रदेय संयुक्त शक्ति और शीतलन अनुप्रयोग के लिए 5 kW HT PEM स्टैक का विकास और मोटर अनुप्रयोगों के लिए धात्विक द्विध्रुवीय प्लेट के साथ 8 kW PEM स्टैक का कम तापमान शामिल है।
- सिक्री का स्वदेशी रूप से बनाया गया सुवाह्य फ्यूल सेल पावर केन्द्र जो 10 W तक का शुद्ध बिजली उत्पादन देता है, मोबाइल फोन और लाइटों को चार्ज करने के लिए कम लागत वाले ईंधन सेल और ठोस हाइड्रोजन कार्ट्रिज को जोड़ता है।
- सिक्री ने बेलनाकार और पाउच सेलों के लिए प्रोटो-प्रकार Li-आयन निर्माण सुविधा विकसित की है। यह भारत की पहली पायलट प्लांट सुविधा है Li-आयन सेल का निर्माण करेगी और Li-आयन बैटरी की क्षमता में सुधार करने के लिए समर्पित है। विकसित 18650 बेलनाकार सेल का उपयोग सौर लालटेन, ग्रिड भंडारण, उपभोक्ता उपकरण और विद्युत वाहनों को बिजली देने के लिए किया जाएगा। सिक्री बहु-आयामी अनुप्रयोगों के लिए इन 'मेक इन इंडिया' बैटरियों का उपयोग हेतु विभिन्न उद्योगों और स्टार्ट-अप्स के साथ मिलकर काम कर रही है।
- सिक्री-चेन्नै इकाई में ईंधन सेल, लिथियम / सोडियम बैटरियों, सुपर कैपसिटर आदि से संबंधित सामग्रियों के विविध स्पेक्ट्रम को कवर करने वाले प्रकाशनों की बहुत अच्छी गुणवत्ता और मात्रा है। इन क्षेत्रों में बड़ी संख्या में शोध छात्रों ने पीएच.डी. पूरी की है और समान संख्या में शोध छात्र भविष्योन्मुख प्रणालियों जैसे लिथियम बैटरी, सोडियम-आयन बैटरी, ग्रीन (कार्बनिक) बैटरी, लिथियम सल्फर, लिथियम एअर बैटरी और ईंधन सेल के लिए उन्नत सामग्रियों पर पीएच.डी. कर रहे हैं।
ईंधन सेल: अनुसंधान और विकास की मुख्य बातें
(i) बहुलक इलेक्ट्रोलाइट झिल्ली ईंधन सेलों के लिए बहुलकी झिल्ली इलेक्ट्रोलाइट्स।
- कम आर्द्रता वाले PEMFCs के लिए कार्बनिक-अकार्बनिक मिश्रित झिल्ली
- DMFCs में मेथनॉल क्रॉस-ओवर को कम करने के लिए प्राकृतिक और कृत्रिम बहुलकी हाइब्रिड झिल्ली
- PEFCs और DMFCs के लिए नेफियन-पोरस हाइग्रोस्कोपिक भराव सामग्री
- क्षारीय बहुलक इलेक्ट्रोलाइट ईंधन सेलों के लिए आयन एक्सचेंज झिल्ली इलेक्ट्रोलाइट्स
(ii)ORR और MOR बहुलक इलेक्ट्रोलाइट झिल्ली ईंधन सेलों के लिए नए विद्युत उत्प्रेरक
- Pt आधारित द्विचर मिश्रधातु उत्प्रेरक
- नई सहायक सामग्री जैसे मेसोपोरस कार्बन, सीएनटी, जीएनएफ, ग्रेफीन आदि
- GDLs और उत्प्रेरक के संश्लेषण के लिए उपयोगी मेसोपोरस कार्बन पर पोर इंजीनियरिंग
- संवहन के माध्यम से कार्बन की सतही क्रियाशीलता
- गैर-कार्बन आधारित सहायता सामग्री
- गैर-कीमती धातु उत्प्रेरक
- गैर-धातु उत्प्रेरक
(iii)PEFC स्टैक्स के लिए नए इंजीनियरिंग डिज़ाइन
- बत्ती आधारित आर्द्रीकरण तकनीक
- बाहरी आर्द्रीकरण के बिना PEFC स्टैक
- PEFC स्टैक के वजन को कम करने के लिए धात्विक द्विध्रुवीय प्लेटें
- दबाव पतन अनुकूलन और जल प्रबंधन के लिए नए प्रवाह क्षेत्र के डिज़ाइन
- भाप सुधार और उष्ण प्रबंधन
- निदान उपकरण जैसे वर्तमान घनत्व वितरण विश्लेषण, मॉडलिंग, सिमुलेशन आदि
- स्टैक की स्थिरता, स्थायित्व और विफलता विश्लेषण
- मोबाइल अनुप्रयोगों के लिए सुवाह्य ईंधन सेल /li>
Li-आयन बैटरी: अनुसंधान और विकास की मुख्य बातें
- Li-आयन बैटरी विकसित करना जो
- Li के बजाय Na का उपयोग करके बैटरी की नई पीढ़ी
- उच्च ऊर्जा घनत्व, उच्च क्षमता इलेक्ट्रोड सामग्री का विकास करना और नई अवधारणाओं की खोज करना।
- पर्यावरणीय रूप से कृत्रिम संश्लेषण विधियों को नियोजित करके सामग्री विकास को बढ़ाना
- अगली पीढ़ी के उच्च ऊर्जा घनत्व बैटरियों जैसे कि Na-आयन, मेटल-एअर, Li-एअर, Li-सल्फर और सभी ठोस अवस्था बैटरियों का विकास करना।
- बैटरी प्रदर्शन, गिरावट, विफलता मोड विश्लेषण का परीक्षण और विश्लेषण
- ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोगों के लिए बेलनाकार और पाउच आकार के सेलों का विकास।