جیسا کہ اچھی طرح سے جانا جاتا ہے، توانائی کے ذخیرہ کو میکانی توانائی کے ذخیرہ اور کیمیائی توانائی کے ذخیرہ میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ مکینیکل انرجی اسٹوریج کو مزید پمپڈ ہائیڈرو اسٹوریج، کمپریسڈ ایئر اسٹوریج، اور فلائی وہیل انرجی اسٹوریج میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ کیمیائی توانائی کا ذخیرہ (جسے ہم عام طور پر بیٹریاں کہتے ہیں) کو لیڈ-تیزاب بیٹریاں، نکل-بیٹریوں، لیتھیم-آئن بیٹریاں، فلو بیٹریاں، اور سوڈیم-سلفر بیٹریوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔
لیڈ-تیزاب والی بیٹریاں: یہ ری چارج ہونے والی بیٹریاں ہیں جن کے الیکٹروڈ بنیادی طور پر سیسہ اور اس کے آکسائیڈز سے بنتے ہیں، اور جن کا الیکٹرولائٹ سلفیورک ایسڈ کا محلول ہے۔ خارج ہونے والی حالت میں، مثبت الیکٹروڈ کا بنیادی جزو لیڈ ڈائی آکسائیڈ ہے، اور منفی الیکٹروڈ کا بنیادی جزو لیڈ ہے۔ چارج شدہ حالت میں، مثبت اور منفی دونوں الیکٹروڈ کے اہم اجزاء لیڈ سلفیٹ ہیں۔ لیڈ-تیزاب والی بیٹریوں کے فوائد میں شامل ہیں: محفوظ سگ ماہی، وینٹنگ سسٹم، سادہ دیکھ بھال، طویل خدمت زندگی، مستحکم معیار، اور اعلی وشوسنییتا؛ نقصانات اہم لیڈ آلودگی اور کم توانائی کی کثافت ہیں (یعنی وہ بہت زیادہ ہیں)۔
نکل-بیٹریز: نکل-میٹل ہائیڈرائیڈ بیٹریاں ایک قسم کی اعلی-کارکردگی ریچارج ایبل بیٹری ہیں۔ نکل-میٹل ہائیڈرائڈ (NiMH) بیٹریاں Ni(OH)₂ (NiO الیکٹروڈ) کو مثبت الیکٹروڈ فعال مواد کے طور پر اور ایک دھاتی ہائیڈرائڈ (جسے ہائیڈروجن اسٹوریج الائے، یا ہائیڈروجن اسٹوریج الیکٹروڈ بھی کہا جاتا ہے) کو منفی الیکٹروڈ فعال مواد کے طور پر استعمال کرتی ہے۔ الیکٹرولائٹ ایک 6 mol/L پوٹاشیم ہائیڈرو آکسائیڈ محلول ہے۔ نکل-بیٹریوں کے فوائد میں اعلی توانائی کی کثافت، تیز چارج/خارج کی رفتار، ہلکا وزن، طویل عمر، اور کوئی ماحولیاتی آلودگی شامل نہیں ہے۔ نقصانات میں میموری کا معمولی اثر، زیادہ انتظامی مسائل، اور انفرادی سیل الگ کرنے والوں کے پگھل جانے کا رجحان شامل ہیں۔
لیتھیم-بیٹریز (لیتھیم-آئن بیٹریاں) بیٹری کی ایک قسم ہے جو لیتھیم دھات یا لتیم مرکب دھاتوں کو منفی الیکٹروڈ مواد اور غیر-آبی الیکٹرولائٹ محلول کے طور پر استعمال کرتی ہے۔ لتیم دھات کی انتہائی رد عمل والی کیمیائی خصوصیات کی وجہ سے، اس کی پروسیسنگ، اسٹوریج اور استعمال کے لیے انتہائی سخت ماحولیاتی کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے۔ سائنس اور ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، لیتھیم-آئن بیٹریاں اب مرکزی دھارے میں شامل ہو گئی ہیں۔
اہم فوائد میں لمبی عمر، اعلی توانائی کی کثافت، ہلکا وزن، اور مضبوط موافقت شامل ہیں۔ نقصانات میں ناقص حفاظت، دھماکے کی حساسیت، زیادہ قیمت، اور استعمال کی محدود شرائط شامل ہیں۔
فلو بیٹریاں: فلو بیٹریاں ایک قسم کا آلہ ہیں جو بڑے-پیمانے، سٹیشنری انرجی اسٹوریج کے لیے موزوں ہیں۔ عام طور پر استعمال ہونے والی لیڈ-تیزاب اور نکل-کیڈمیم بیٹریوں کے مقابلے میں، وہ پاور اور توانائی ذخیرہ کرنے کی صلاحیت کے آزاد ڈیزائن (انرجی اسٹوریج میڈیم کو بیرونی طور پر ذخیرہ کیا جاتا ہے)، اعلی کارکردگی، طویل عمر، گہرے خارج ہونے کی صلاحیت، اور ماحولیاتی دوستی جیسے فوائد پیش کرتے ہیں، جو انہیں بڑے توانائی کے ذخیرے کے لیے ترجیحی{4} ٹکنالوجی{4}۔ فلو بیٹریوں کے فوائد میں شامل ہیں: لچکدار ترتیب، طویل سائیکل زندگی، تیز ردعمل، اور کوئی نقصان دہ اخراج؛ نقصان توانائی کی کثافت میں ایک اہم فرق ہے۔
سوڈیم-سلفر بیٹریاں: سوڈیم-سلفر بیٹریاں ایک قسم کی ثانوی بیٹری ہیں جو دھاتی سوڈیم کو منفی الیکٹروڈ کے طور پر، سلفر کو مثبت الیکٹروڈ کے طور پر، اور ایک سیرامک ٹیوب کو الیکٹرولائٹ جھلی کے طور پر استعمال کرتی ہے۔ کچھ آپریٹنگ حالات کے تحت، سوڈیم آئن سلفر کے ساتھ الیکٹرولائٹ جھلی کے ذریعے ایک الٹنے والا رد عمل سے گزرتے ہیں، توانائی کو جاری اور ذخیرہ کرتے ہیں۔ سوڈیم-آئن بیٹریوں کے فائدے اور نقصانات: اعلی مخصوص توانائی (760 Wh/kg تک)، کوئی خود سے خارج نہیں-، 100% خارج ہونے والی کارکردگی کے قریب، اور 10-15 سال کی عمر؛ نقصان اعلی درجہ حرارت (350ºC) ہے جو سلفر اور سوڈیم کو پگھلاتا ہے۔
ٹرنری لیتھیم-آئن بیٹریاں: ٹرنری پولیمر لتیم-آئن بیٹریاں لتیم-آئن بیٹریوں کو کہتے ہیں جو لیتھیم نکل کوبالٹ مینگنیج آکسائیڈ (Li(NiCoMn)O2) کو مثبت الیکٹروڈ مواد کے طور پر استعمال کرتی ہیں۔ ٹرنری کمپوزٹ مثبت الیکٹروڈ مواد نکل نمکیات، کوبالٹ نمکیات، اور مینگنیج نمکیات کو خام مال کے طور پر استعمال کرتے ہیں، اور نکل، کوبالٹ اور مینگنیج کے تناسب کو اصل ضروریات کے مطابق ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔ مثبت الیکٹروڈ کے طور پر ٹرنری مواد استعمال کرنے والی بیٹریاں لیتھیم کوبالٹ آکسائیڈ بیٹریوں سے زیادہ محفوظ ہیں، لیکن وولٹیج بہت کم ہے۔ جب موبائل فونز میں استعمال کیا جاتا ہے (موبائل فون کا کٹ آف وولٹیج عام طور پر 3.0V کے ارد گرد ہوتا ہے)، وہاں صلاحیت کی نمایاں کمی ہوگی۔ ٹرنری لیتھیم-آئن بیٹریوں کے فوائد یہ ہیں: سائیکل کی اچھی کارکردگی؛ نقصان یہ ہے کہ ان کا استعمال کچھ حد تک محدود ہے۔
لیتھیم آئرن فاسفیٹ: لیتھیم آئرن فاسفیٹ بیٹریاں لتیم-آئن بیٹریوں کو کہتے ہیں جو لتیم آئرن فاسفیٹ کو مثبت الیکٹروڈ مواد کے طور پر استعمال کرتی ہیں۔ لتیم-آئن بیٹریوں کے لیے اہم مثبت الیکٹروڈ مواد میں لیتھیم کوبالٹ آکسائیڈ، لیتھیم مینگنیز آکسائیڈ، لتیم نکل آکسائیڈ، ٹرنری مواد، اور لیتھیم آئرن فاسفیٹ شامل ہیں۔ ان میں سے، لتیم کوبالٹ آکسائیڈ فی الحال لیتھیم-آئن بیٹریوں کی بڑی اکثریت میں استعمال ہونے والا مثبت الیکٹروڈ مواد ہے۔ لیتھیم آئرن فاسفیٹ کے فوائد میں شامل ہیں: بہتر حفاظتی کارکردگی، بہتر عمر، اچھی اعلی-درجہ حرارت کی کارکردگی، بڑی صلاحیت، کوئی میموری اثر نہیں، ہلکا وزن، اور ماحولیاتی دوستی؛ نقصانات میں شامل ہیں: یہ مائیکرو-شارٹ سرکٹس، کم توانائی کی کثافت، اعلی مینوفیکچرنگ لاگت، خراب مصنوعات کی مستقل مزاجی، اور املاک دانشورانہ مسائل کا سبب بن سکتا ہے۔