बिजली और ऊर्जा

2 डी-नैनोलेयर्ड संक्रमण धातु सल्फाइड्स (2 डी-एनटीएमएस) सिंहावलोकन

टंगस्टन और मोलिब्डेनम जैसी संक्रमण धातुओं के सल्फाइड में दो आयामी नैनोशीट जैसी संरचना ने व्यापक रेंज दिखाई है आकर्षक गुणों का, जिसे पेट्रोकेमिकल और मोटर वाहन में उत्प्रेरक या स्नेहक के रूप में विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जा सकता है सेक्टर, ली-आयन बैटरी के लिए इलेक्ट्रोड सामग्री और हाइड्रोजन विकास प्रतिक्रिया (एचईआर) के लिए इलेक्ट्रोकेटेलिस्ट, आदि। हालांकि, थोक मात्रा और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य गुणवत्ता में उनके संश्लेषण के लिए व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य मार्गों की अनुपस्थिति एक प्रमुख मुद्दा रहा है उनके व्यावसायिक शोषण में बाधा डालना। हाल ही में, इस तरह की 2 डी संरचना उत्पन्न करने के लिए एआरसीआई द्वारा एक नई तकनीक विकसित की गई है WS2 और MoS2 में। यह प्रक्रिया इनमें दर्जी-निर्मित 2 डी नैनोलेयर संरचना को संश्लेषित करने के लिए अद्वितीय नियंत्रण क्षमताएं प्रदान करती है थोक मात्रा में सल्फाइड। आवेदन और/या आवश्यक गुणों के आधार पर, इन नैनोशीट्स का आकार और मोटाई विभिन्न प्रक्रिया नियंत्रण मापदंडों को बदलकर बदला जा सकता है।

मुख्य विशेषताएं

• शुद्ध और मिश्रित WS2/MoS2 नैनोशीट पाउडर का संश्लेषण
• डोप्ड-डब्ल्यूएस2/एमओएस2 नैनोशीट पाउडर का संश्लेषण
• यथोचित अच्छा ऑक्सीकरण प्रतिरोध
• 2 डी-नैनोस्ट्रक्चर्ड अन्य संक्रमण धातु सल्फाइड का संश्लेषण संभव है
• थोक उत्पादन के लिए स्केलेबल प्रक्रिया

संभावित अनुप्रयोग

• एयरोस्पेस और मोटर वाहन क्षेत्र के लिए ठोस स्नेहक
• फोर्जिंग और अन्य विनिर्माण प्रक्रियाओं के लिए ठोस स्नेहक
• ऑटोमोबाइल लुब-तेल के लिए योजक
• उच्च कतरनी तनाव के तहत बेहतर प्रदर्शन के लिए तेल के लिए योजक
• पेट्रोकेम उत्प्रेरक
• एचईआर के लिए उत्प्रेरक
• ली-आयन बैटरी इलेक्ट्रोड
• स्व-स्नेहन कंपोजिट और कोटिंग्स (धातु / सिरेमिक / बहुलक)
• सेंसर और एक्ट्यूएटर

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (IPDI)

• प्रयोगशाला पैमाने पर मान्य हवा में स्थिरता
• पाउडर ग्रेड की स्थिरता का परीक्षण किया गया
• 2DWS2/MoS2 के थोक उत्पादन के लिए स्केल-अप रिएक्टर को सफलतापूर्वक चालू और परीक्षण किया गया

एआरसीआई विधि द्वारा विशिष्ट 2 डी-डब्ल्यूएस 2 नैनोशीट्स का माइक्रोस्ट्रक्चर

2D-WS2 और MoS2 के थोक उत्पादन के लिए स्केल-अप रिएक्टर

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

• . J. Joardar and M.S. Sylvester, Indian Patent (Ap. No. 1703/DEL/2012).

प्रमुख प्रकाशन

सिंहावलोकन

ऑक्साइड फैलाव मजबूत (ओडीएस) फेरिटिक-मार्टेंसिटिक / फेरिटिक / ऑस्टेनिटिक स्टील्स उच्च तापमान शक्ति और रेंगने, थकान, ऑक्सीकरण और गर्म संक्षारण के प्रतिरोध के साथ संपन्न होते हैं। इसलिए, ये स्टील्स परमाणु रिएक्टरों, गैस और अल्ट्रा सुपर क्रिटिकल स्टीम टर्बाइनों में घटकों के लिए संभावित उम्मीदवार हैं जो लगभग 700 सी तक के तापमान के संपर्क में हैं। ओडीएस स्टील्स के उच्च तापमान गुण महीन सूक्ष्म संरचना, नैनोसाइज्ड ऑक्साइड (वाई-टीआई-ओ कॉम्प्लेक्स) फैलाव और उच्च तापमान पर माइक्रोस्ट्रक्चर की स्थिरता के कारण होते हैं। एआरसीआई ने अल्ट्रा सुपर क्रिटिकल स्टीम टर्बाइनों के लिए ब्लेड, फास्ट ब्रीडर रिएक्टर के क्लैड ट्यूब और गैस टर्बाइन के लिए उच्च दबाव कंप्रेसर और कम दबाव टरबाइन ब्लेड के निर्माण के लिए प्रौद्योगिकियों के विकास और प्रदर्शन के लिए प्रमुख कार्यक्रम शुरू किए हैं।

मुख्य विशेषताएं

• 650-700 डिग्री सेल्सियस का उच्च परिचालन तापमान
• उच्च उपज शक्ति और रेंगने वाला प्रतिरोध
• निकल आधारित सुपर मिश्र धातुओं को बदलने के लिए संभावित उम्मीदवार
• विकिरण के तहत सूजन के लिए प्रतिरोध
• स्थापित विनिर्माण प्रक्रियाएं

संभावित अनुप्रयोग

• अल्ट्रा सुपर क्रिटिकल स्टीम टर्बाइन के लिए ब्लेड अन्य उच्च तापमान अनुप्रयोग
• गैस टर्बाइन के उच्च दबाव कंप्रेसर और कम दबाव टरबाइन ब्लेड
• परमाणु रिएक्टरों के लिए पहने हुए ट्यूब
• संलयन रिएक्टरों के लिए संरचनात्मक सामग्री
• संलयन रिएक्टरों के लिए संरचनात्मक सामग्री

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (IPDI)

• Established manufacturing processes at pilot plant scale 
• Performance and stability are validated at prototype level 
• Further evaluation is underway

500 मेगावाट प्रथम चरण ओडीएस स्टील ब्लेड

फास्ट ब्रीडर रिएक्टर की क्लॉड ट्यूब

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

• एस. संत्रा, एस. अमिरथापांडियन, ए. जे. लंदन, बी. के. पाणिग्रही, आर. एम. सरगुना, एस. बालाजी, आर. विजय, सी. एस. सुंदर और सी. ग्रोवनर का प्रभाव मॉडल ओडीएस मिश्र धातुओं में ऑक्साइड नैनो-कणों के फैलाव और संरचना पर टीआई और सीआर, एक्टा मेटर। 97 (2015) 223-233.
• एम. नागिनी, आर. विजय, कोटेश्वरराव वी. राजुलापति, के. भानु शंकर राव, एम. रामकृष्ण, ए. वी. रेड्डी और जी. सुंदरराजन माइक्रोस्ट्रक्चर और ऑक्साइड फैलाव की कठोरता पर प्रक्रिया मापदंडों ने 18 करोड़ फेरिटिक स्टील, मेटल मेटर को मजबूत किया। ट्रांस। A, 47 (2016) 4197-4209
• के. सुरेश, एम. नागिनी, आर. विजय, एम. रामकृष्ण, रवि सी. गुंडाकरम, ए. वी. रेड्डी और जी. सुंदरराजन ऑक्साइड फैलाव ने ऑस्टेनिटिक स्टील्स, मेटर को मजबूत किया। डिजाइन, 110 (2016) 519-525।
• एम. नागिनी, आर. विजय, कोटेश्वरराव वी. राजुलापति, ए. वी. रेड्डी और जी. सुंदरराजन, माइक्रोस्ट्रक्चर-मैकेनिकल संपत्ति सहसंबंध ऑक्साइड फैलाव ने 18 करोड़ फेरिटिक स्टील, मेटर को मजबूत किया। विज्ञान इंजीनियरिंग। ए, 708 (2017) 451-459।
• एम. नागिनी, के. जी. प्रदीप, आर. विजय, ए. वी. रेड्डी, बी. एस. मूर्ति, जी. सुंदरराजन, एक संयुक्त इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी, एटम प्रोब टोमोग्राफी और ऑक्साइड फैलाव के छोटे कोण एक्स-रे प्रकीर्णन अध्ययन ने 18 करोड़ फेरिटिक स्टील, मेटर को मजबूत किया। चार, 164 (2020) 110306

प्रमुख प्रकाशन

सिंहावलोकन

एसआईसी ट्यूब केंद्रित सौर ऊर्जा उत्पादन, औद्योगिक कचरे से गर्मी की वसूली के लिए हीट एक्सचेंजर्स, बेहतर थर्मस-मैकेनिकल गुणों के कारण परमाणु रिएक्टरों में ईंधन क्लैडिंग, उच्च तापीय चालकता, रासायनिक हमले के प्रतिरोध और परमाणु विकिरण के क्षेत्र में संभावित उम्मीदवार सामग्री के रूप में उभरे हैं। एआरसीआई ने एक्सट्रूज़न के साथ-साथ सिंटरिंग के बाद कोल्ड आइसो-स्टैटिक प्रेसिंग तकनीक द्वारा एसआईसी ट्यूब के उत्पादन की प्रक्रिया विकसित की है।

मुख्य विशेषताएं

• एक्सट्रूज़न प्रेस विभिन्न व्यास और दीवार मोटाई की लंबी ट्यूबों का उत्पादन करने में सक्षम है।
• उच्च उत्पादन दर।
• घने और छिद्रपूर्ण एसआईसी ट्यूबों का उत्पादन करने के लिए लचीलापन प्रक्रिया करें।

संभावित अनुप्रयोग

• सीएसपी प्रौद्योगिकी में ट्यूबलर सौर रिसीवर।
• हीट एक्सचेंजर।
• परमाणु ईंधन क्लैडिंग ट्यूब।
• झिल्ली पृथक्करण में समर्थन ट्यूब।

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (IPDI)

• एक्सट्रूज़न और कोल्ड-आइसोस्टैटिक प्रेसिंग दोनों द्वारा उत्पादित एसआईसी ट्यूबों का उत्पादन किया गया है और गुण ट्यूबों का मूल्यांकन किया जा रहा है।

एसआईसी ट्यूबों का एक्सट्रूज़न

700 मिमी लंबी सिंटरेड एसआईसी ट्यूब

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

• एस. मुबीना, ए. के. खानरा और बी. पी. साहा, सिंटरेड और सीवीडी लेपित एसआईसी/सीएनएफ पतली मिश्रित ट्यूबों का प्रसंस्करण, मेटर। केम फिज़, 220 (2018), 225-232।

सिंहावलोकन

संशोधित 9Cr-1Mo (P91) स्टील का उपयोग उच्च तापमान अनुप्रयोगों जैसे सुपरक्रिटिकल और अल्ट्रा सुपर क्रिटिकल पावर प्लांट्स में किया जाता है। पी 91 स्टील में वेल्डेबिलिटी मुद्दों जैसे संलयन क्षेत्र में डेल्टा फेराइट का गठन रेंगने के गुणों को कम करता है, वेल्डेड स्थिति में उच्च कठोरता के कारण हाइड्रोजन प्रेरित क्रैकिंग और हीट प्रभावित जोन (एचएजेड) से दूर इंटरक्रिटिकल ज़ोन में टाइप -6 क्रैकिंग को कम गर्मी इनपुट वेल्डिंग तकनीक के माध्यम से दूर किए जाने की उम्मीद है। ऑटोजेनस लेजर वेल्डिंग एक कम गर्मी इनपुट तकनीक है जब उच्च बीम गुणवत्ता (गॉसियन, के>91.0) डीसी 96 स्लैब सीओ 035 लेजर का उपयोग करके 2 मिमी मोटी पी 180 स्टील प्लेटों पर <> μm के फोकल स्पॉट आकार का उपयोग करके लागू किया जाता है, उपरोक्त चुनौतियों का सफलतापूर्वक समाधान कर सकता है।

मुख्य विशेषताएं

• वेल्ड गर्म और ठंडे दोनों दरारों से मुक्त हैं और डेल्टा फेराइट से मुक्त संलयन क्षेत्र भी है और कोई इंटरक्रिटिकल नरम क्षेत्र नहीं है।
• वेल्ड में तन्यता परीक्षण में वेल्ड से दूर विफलता के साथ 100% संयुक्त दक्षता होती है और वेल्ड में पर्याप्त मोड़ लचीलापन होता है।

संभावित अनुप्रयोग

• बिजलीघर
• परमाणु उद्योग

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (IPDI)

• Performance and stability are validated at coupon level

लेजर वेल्ड मैक्रोग्राफ-पी 91 स्टील

मोड़ परीक्षण के बाद लेजर वेल्डेड 9Cr1Mo प्लेटें

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख प्रकाशन

1. बी. षणमुगराजन, जी. पद्मनाभम, हेमंत कुमार, एस. के. अल्बर्ट और ए. के. भादुड़ी, "संशोधित 9Cr-1Mo (P91) स्टील्स पर ऑटोजेनस लेजर वेल्डिंग जांच", वेल्डिंग और जॉइनिंग का विज्ञान और प्रौद्योगिकी, खंड 6, संख्या 6, 2011, p528

सिंहावलोकन

परियोजना के प्रमुख उद्देश्य में शामिल हैं;

मुख्य विशेषताएं

परियोजना की प्रमुख विशेषताओं में अत्याधुनिक चयनात्मक गुण (α ~ 95%; 0 डिग्री सेल्सियस पर ε < 15.500) प्राप्त करना और स्वदेशी रूप से विकसित 1 मीटर रिसीवर ट्यूब का प्रदर्शन करना शामिल है।

संभावित अनुप्रयोग

बिजली पैदा करने के लिए सौर थर्मल अनुप्रयोगों में प्रौद्योगिकी अत्यधिक उपयोगी होगी।

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (IPDI)

प्रस्तावित सौर चयनात्मक कोटिंग का योजनाबद्ध

इंजीनियर कोटिंग्स के लिए केंद्र में 300 मिमी एसएस 316 पर सौर चयनात्मक कोटिंग विकसित की गई, एआरसीआई

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

• "एक बेहतर सौर चयनात्मक बहु-परत कोटिंग और उसी को जमा करने की एक विधि" आवेदन संख्या 1567 / डीईएल / 2012, 22 मई 2012।

प्रमुख प्रकाशन

• गर्मी एकत्र करने वाले तत्वों के लिए कैथोडिक आर्क पीवीडी द्वारा उच्च तापमान स्थिर सौर चयनात्मक कोटिंग्स" कृष्णा वालेटी, डी मुरली कृष्णा, पी मोहन रेड्डी, श्रीकांत वी जोशी, सौर ऊर्जा सामग्री और सौर सेल 145 (2016): 447
• "उच्च तापमान सौर चयनात्मक अनुप्रयोगों के लिए कार्यात्मक बहु-परत नाइट्राइड कोटिंग्स" कृष्णा वालेटी, डी. मुरली कृष्णा, एस. वी. जोशी, सौर ऊर्जा सामग्री और सौर कोशिकाएं 121 (2014): 14

सिंहावलोकन

लिथियम आयन बैटरी अन्य द्वितीयक बैटरी की तुलना में अपने उच्च ऊर्जा घनत्व और शक्ति घनत्व के कारण इलेक्ट्रिक वाहन (ईवी) उद्योगों के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। चूंकि ईवी अनुप्रयोग के लिए बड़ी मात्रा में इलेक्ट्रोड सामग्री की बहुत मांग है, एआरसीआई लागत प्रभावी प्रक्रियाओं द्वारा बड़े पैमाने पर नैनो-संरचित इलेक्ट्रोड सामग्री के विकास पर काम कर रहा है। लिथियम टाइटेनियम ऑक्साइड (एलटीओ) अपनी प्रचुरता, कम विनिर्माण लागत, थर्मल स्थिरता, 20000 चक्रों के उत्कृष्ट चक्र जीवन और सुरक्षा के कारण उच्च शक्ति एलआईबी के लिए एक आशाजनक एनोड सामग्री के रूप में उभरा है। एलटीओ को 'शून्य-तनाव' सामग्री के रूप में भी जाना जाता है क्योंकि यह चार्जइन्फ / डिस्चार्जिंग के दौरान नगण्य मात्रा परिवर्तन से गुजरता है, जो एक अत्यंत लंबे चक्र जीवन को सुनिश्चित करता है। इसके अलावा, एलटीओ एनोड आधारित ली-आयन बैटरी कठोर परिवेश के तापमान (-30 से +55 डिग्री सेल्सियस) के तहत काम कर सकती है और अन्य कार्बन आधारित एनोड सामग्री की तुलना में 98% से अधिक रिचार्ज दक्षता प्रदर्शित कर सकती है। इसलिए, यह भारतीय जलवायु परिस्थितियों के लिए आदर्श है जहां गर्मियों में तापमान 45-48 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है, जो स्वदेशी एलटीओ सामग्री के विकास के लिए एक प्रेरक कारक है। एआरसीआई ने टीआईओ 0 और एलआई 2 सीओ 2 का उपयोग करके बेहतर इलेक्ट्रॉनिक चालकता के साथ एलटीओ एनोड के उत्पादन के लिए सरल, किफायती स्केलेबल और ऊर्जा कुशल तकनीक विकसित करने पर ध्यान केंद्रित किया। उच्च ऊर्जा मिलिंग विधि के फायदे कम प्रसंस्करण समय, कम संदूषण, गेंदों के उच्च सापेक्ष वेग और उच्च ऊर्जा इनपुट हैं। इसके अलावा, एआरसीआई की तकनीक को किसी भी प्रकार के प्रीकर्सर के अनुकूल होने के लिए ट्यून किया गया है एआरसीआई के एलटीओ को हाफ सेल में मान्य किया गया है और इसका प्रदर्शन उच्च विशिष्ट क्षमता (3 एमएएच / जी), अच्छी दर क्षमता (170 सी) और लंबी चक्रीय स्थिरता (20 चक्रों तक) के मामले में बहुत आशाजनक पाया गया, जो गीलोन, चीन से प्राप्त कोमेरियल एलटीओ के प्रदर्शन से बेहतर है क्योंकि यह खराब दर क्षमता के साथ केवल 1000 एमएएच / जी की क्षमता प्रदर्शित करता है। इसके अलावा उच्च वोल्टेज कैथोड के साथ संयोजन में निर्मित एलटीओ आधारित एलआईबी डिवाइस (113 एमएएच क्षमता) ने 20 चक्रों के बाद क्षमता के 80% प्रतिधारण का प्रदर्शन किया। एआरसीआई के एलटीओ की उत्पादन लागत 1000 किग्रा/दिन के स्तर पर एलटीओ के उत्पादन के लिए पायलट संयंत्र सुविधा का उपयोग करके आयातित एलटीओ (~ 20 अमरीकी डालर) की लागत के साथ तुलनीय है। पेटेंट भारत, अमेरिका, जापान, चीन, जर्मनी और दक्षिण कोरिया में दायर किए जाते हैं। एक निजी कंपनी, जो हाइब्रिड वाहन अनुप्रयोग के लिए एलटीओ आधारित एलआईबी बना रही है, एआरसीआई की एलटीओ तकनीक में बहुत रुचि रखती है और संभावित प्रौद्योगिकी हस्तांतरण के लिए प्रयास चल रहे हैं।

मुख्य विशेषताएं

• उच्च ऊर्जा मिलिंग प्रक्रिया द्वारा लिथियम टाइटेनेट (एलटीओ) का बड़े पैमाने पर उत्पादन (2.5 किलोग्राम / बैच)
• सरल, आर्थिक और स्केलेबल प्रसंस्करण विधि।
• एलटीओ का विद्युत रासायनिक प्रदर्शन वाणिज्यिक एलटीओ सामग्री से अधिक है
• उच्च शक्ति प्रदर्शन देने में सक्षम
• 30 मीटर लंबाई के प्रोटोटाइप एलटीओ इलेक्ट्रोड को एलआईबी संयंत्र सुविधा का उपयोग करके तैयार किया गया था।
• उच्च वोल्टेज कैथोड के साथ एलटीओ आधारित एलआईबी डिवाइस (20 एमएएच क्षमता)
• 80 चक्रों के बाद क्षमता का 1000% प्रतिधारण

संभावित अनुप्रयोग

• इलेक्ट्रिक हाइब्रिड इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए उच्च शक्ति घनत्व और थर्मली स्थिर एनोड
• अन्य पोर्टेबल डिवाइस जहां एलआईबी का उपयोग किया जाता है।

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (IPDI)

• प्रदर्शन और स्थिरता प्रयोगशाला पैमाने पर मान्य हैं
• स्केल-अप सफलतापूर्वक किया गया है
• पायलट संयंत्र सुविधा का उपयोग करके प्रोटोटाइप परीक्षण की प्रक्रिया चल रही है।

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

• लिथियम आयन बैटरी अनुप्रयोगों के लिए उच्च प्रदर्शन लिथियम टाइटेनेट एनोड सामग्री का उत्पादन करने की एक विधि, एस. आनंदन, पी. एम. प्रतीक्षा, आर. विजय और टाटा एन. राव, भारतीय पेटेंट आवेदन संख्या 201711006147.27 12। 2017.
• लिथियम आयन बैटरी अनुप्रयोगों के लिए उच्च प्रदर्शन लिथियम टाइटेनेट एनोड सामग्री के उत्पादन की एक विधि, एस. आनंदन, पी. एम. प्रतीक्षा, आर. विजय और टाटा एन. राव, पीसीटी इंटरनेशनल एप्लीकेशन नंबर.PCT/आईएन2018/050080 दिनांक 17.02.2018।
• लिथियम आयन बैटरी अनुप्रयोगों के लिए उच्च प्रदर्शन लिथियम टाइटेनेट एनोड सामग्री का उत्पादन करने की एक विधि, एस. आनंदन, पी. एम. प्रतीक्षा, आर. विजय और टाटा एन. राव, यूएस पेटेंट एप्लीकेशन नंबर 16/463,088 दिनांक 22 मई 2019 पीसीटी इंटरनेशनल एप्लीकेशन नंबर.PCT/आईएन2018/050080 दिनांक 17.02.2018 पर आधारित है।
• लिथियम आयन बैटरी अनुप्रयोगों के लिए उच्च प्रदर्शन लिथियम टाइटेनेट एनोड सामग्री का उत्पादन करने की एक विधि, एस. आनंदन, पी. एम. प्रतीक्षा, आर. विजय और टाटा एन. राव, जापान पेटेंट आवेदन संख्या 2019-520394 दिनांक 16 अप्रैल 2019 को पीसीटी इंटरनेशनल एप्लीकेशन नंबर.PCT/आईएन2018/050080 दिनांक 17.02.2018 पर आधारित है।
• लिथियम आयन बैटरी अनुप्रयोगों के लिए उच्च प्रदर्शन लिथियम टाइटेनेट एनोड सामग्री का उत्पादन करने की एक विधि, एस. आनंदन, पी. एम. प्रतीक्षा, आर. विजय और टाटा एन. राव, चीनी पेटेंट आवेदन संख्या सीएन 201880004507 दिनांक 22 जुलाई 2019 को पीसीटी इंटरनेशनल एप्लीकेशन नंबर.PCT/आईएन2018/050080 दिनांक 17.02.2018 पर आधारित है।
• लिथियम आयन बैटरी अनुप्रयोगों के लिए उच्च प्रदर्शन लिथियम टाइटेनेट एनोड सामग्री के उत्पादन की एक विधि, एस. आनंदन, पी. एम. प्रतीक्षा, आर. विजय और टाटा एन. राव, जर्मनी पेटेंट एप्लीकेशन नंबर 112018000205 टी5 दिनांक 14 अगस्त 2019 को पीसीटी इंटरनेशनल एप्लीकेशन नंबर.PCT/आईएन2018/050080 दिनांक 17.02.2018 पर आधारित है।
• लिथियम आयन बैटरी अनुप्रयोगों के लिए उच्च प्रदर्शन लिथियम टाइटेनेट एनोड सामग्री का उत्पादन करने की एक विधि, एस. आनंदन, पी. एम. प्रतीक्षा, आर. विजय और टाटा एन. राव, दक्षिण कोरिया पेटेंट आवेदन संख्या 10-2019-0121291 पीसीटी इंटरनेशनल एप्लीकेशन नंबर.PCT/आईएन25/2019 दिनांक 2018.050080.17 पर आधारित है।

प्रमुख प्रकाशन

सिंहावलोकन

लिथियम आयन बैटरी अपने उच्च ऊर्जा घनत्व और शक्ति के कारण इलेक्ट्रिक वाहन (ईवी) उद्योगों के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है अन्य द्वितीयक बैटरी की तुलना में घनत्व। हालांकि ईवी के लिए बड़ी मात्रा में इलेक्ट्रोड सामग्री की बहुत मांग मौजूद है आवेदन, कई शोध समूह इलेक्ट्रोड सामग्री के बड़े पैमाने पर उत्पादन के बजाय बुनियादी (प्रयोगशाला पैमाने पर आर एंड डी) अनुसंधान पर ध्यान केंद्रित करते हैं। में इसके विपरीत, एआरसीआई मुख्य रूप से लागत प्रभावी प्रक्रियाओं द्वारा बड़े पैमाने पर नैनो-संरचित इलेक्ट्रोड सामग्री के विकास पर केंद्रित है। बीच में कैथोड सामग्री, LiFePO4 अपने उच्च ऊर्जा घनत्व, संरचनात्मक और थर्मल के कारण इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी के लिए आशाजनक हो जाता है स्थिरता। एआरसीआई ने ठोस-राज्य उच्च ऊर्जा मिलिंग तकनीक को अपनाकर बड़े पैमाने पर इन-सीटू कार्बन लेपित LiFePO4 (C-LFP) तैयार करने के लिए एक तेज, सरल और लागत प्रभावी प्रक्रिया विकसित की। इस तरह विकसित सी-एलएफपी उच्च चार्ज डिस्चार्ज क्षमता, उत्कृष्ट दर क्षमता और लंबी चक्रीय स्थिरता के मामले में आशाजनक विद्युत रासायनिक गुणों को दर्शाता है और इसलिए यह उच्च ऊर्जा के साथ-साथ उच्च शक्ति घनत्व लिथियम-आयन बैटरी अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त हो सकता है। इस आविष्कार में सी-एलएफपी को संश्लेषित करने के लिए विकसित विधि में पाउडर की मिलिंग के लिए उपयोग की जाने वाली उच्च गतिज ऊर्जा प्रणाली के कारण लागत प्रभावी, एकल चरण और तेज प्रसंस्करण होने का लाभ है।

मुख्य विशेषताएं

• कार्बन लेपित LiFePO2 (C-LFP) सामग्री के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए 4 किलो नैनो-पाउडर का उत्पादन करने वाले तरीकों का उपयोग किया गया था।
• विधि को किफायती सरल और स्केलेबल पाया गया।
• उत्पादित कैथोड के गुणों को ठीक करने की क्षमता है।
• वाणिज्यिक सी-एलएफपी के बराबर सी-एलएफपी का विद्युत रासायनिक प्रदर्शन और विधि स्केलेबल है।
• स्वदेशी सी-एलएफपी सामग्री का उपयोग करके प्रोटोटाइप एलआईबी कोशिकाओं का निर्माण और प्रदर्शन।

संभावित अनुप्रयोग

• High energy density cathode for electric vehicles
• High power density cathode for marine application
• Other portable devices where LIB s are used.

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (IPDI)

• इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए उच्च ऊर्जा घनत्व कैथोड
• समुद्री अनुप्रयोग के लिए उच्च शक्ति घनत्व कैथोड
• अन्य पोर्टेबल डिवाइस जहां एलआईबी का उपयोग किया जाता है।

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

• ली-आयन बैटरी और उसके उत्पाद के लिए इन-सीटू कार्बन लेपित लिथियम आयरन फॉस्फेट कैथोड सामग्री के उत्पादन की विधि, एस. आनंदन, आर. विजय और टाटा एन. राव, भारतीय पेटेंट आवेदन संख्या आवेदन संख्या 202011056608 दिनांक 28 दिसंबर 2020

प्रमुख प्रकाशन

सिंहावलोकन

सुपर कैपेसिटर को उनके तेजी से चार्ज-डिस्चार्ज समय, बहुत अधिक शक्ति घनत्व और लंबे जीवन चक्र अवधि के कारण आशाजनक ऊर्जा भंडारण उपकरणों के रूप में मान्यता दी गई है। यह व्यावसायिक रूप से उपलब्ध है लेकिन व्यापक उपयोग उनकी उच्च लागत और कम ऊर्जा घनत्व से प्रतिबंधित है। इन कमियों को उच्च प्रदर्शन कार्बन इलेक्ट्रोड के एक नए वर्ग को विकसित करके कम किया जा सकता है जिसमें कम प्रसंस्करण लागत के साथ प्रचुर मात्रा में, सस्ते और पर्यावरण के अनुकूल संसाधनों से उत्पादित सामग्रियों का संयोजन शामिल है। एआरसीआई मुख्य रूप से सुपर कैपेसिटर अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त ग्राफिटिक संरचना के साथ विभिन्न जैव-अपशिष्टों को उच्च सतह क्षेत्र छिद्रपूर्ण कार्बन सामग्री में परिवर्तित करने के लिए बड़े पैमाने पर प्रक्रिया के विकास पर केंद्रित है। एआरसीआई ने एक सरल रासायनिक सक्रियण प्रक्रिया द्वारा जूट स्टिक, सूती कपड़े जैसे जैव-अपशिष्ट का उपयोग करके उच्च प्रदर्शन छिद्रपूर्ण कार्बन सामग्री को सफलतापूर्वक संश्लेषित किया। परिणामस्वरूप कार्बन सामग्री वाणिज्यिक सक्रिय कार्बन सामग्री की तुलना में धारिता, दर क्षमता और चक्रीय स्थिरता के मामले में उत्कृष्ट सुपर कैपेसिटर प्रदर्शन प्रदान करती है। इसके अलावा, एचपीसीएल के सहयोग से एआरसीआई ने कम लागत वाली रासायनिक सक्रियण प्रक्रिया द्वारा पेट्रोलियम कोक (पेटकोक) से ग्राफीन जैसे सक्रिय छिद्रपूर्ण कार्बन विकसित किए हैं और वाणिज्यिक सुपरकैपेसिटर ग्रेड कार्बन की तुलना में अपने बेहतर विद्युत रासायनिक गुणों का प्रदर्शन किया है। पेटकोक, तेल शोधन प्रक्रिया में एक उप-उत्पाद, एक समृद्ध कार्बन स्रोत सामग्री (> 90%) है और इसमें सल्फर अशुद्धता की महत्वपूर्ण मात्रा भी होती है। खतरनाक सीओ 2 और एसओएक्स गैसों के उत्सर्जन के कारण सीमेंट और स्टील उद्योगों में कम लागत वाले ईंधन के रूप में पेटकोक का उपयोग करने की एक पर्यावरणीय चिंता है। वैकल्पिक रूप से, ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोग के लिए पेटकोक का उपयोग उत्सर्जन समस्या को कम करता है जबकि इसमें उच्च मूल्य वर्धन मिलता है। एआरसीआई में एक अर्ध-पायलट संयंत्र जिसमें विभिन्न उपकरण शामिल हैं जैसे कि कोटिंग मशीन, सेमी-ऑटो वाइंडिंग मशीन, ग्रूविंग मशीन, सीलिंग मशीन, चपटा मशीन, इलेक्ट्रोलाइट फिलिंग मशीन आदि एआरसीआई में स्थापित किए जाते हैं और निर्माण बेलनाकार सुपरकैपेसिटर कोशिकाओं के लिए कार्यात्मक हैं। केजी स्तर में सामग्री के बड़े पैमाने पर संश्लेषण को कार्बन स्लरी बनाने के लिए अनुकूलित किया जाता है और लेपित इलेक्ट्रोड से प्राप्त जेली रोल को टर्मिनलों के लिए बड़े क्षेत्र विद्युत संपर्क प्राप्त करने के लिए लेजर वेल्डेड किया जाता है और पहले स्वदेशी 1200 एफ सुपरकैपेसिटर का प्रदर्शन किया जाता है जो बेंचमार्क वाणिज्यिक सुपरकैपेसिटर के बराबर प्रदर्शन करता है। तुलना के लिए, बाजार से प्राप्त वाणिज्यिक सुपरकैपेसिटर डिवाइस के प्रदर्शन को भी इसी तरह की प्रयोगात्मक परिस्थितियों में मान्य किया गया था और स्वदेशी डिवाइस वाणिज्यिक डिवाइस के साथ प्रदर्शन प्रदर्शित करता है। चक्रीय वोल्टामेट्री अध्ययन स्वदेशी सेल और वाणिज्यिक सेल दोनों के लिए 1 एमवी / एस पर किया गया था। 1198.1 वी की वोल्टेज विंडो के साथ स्वदेशी एआरसीआई सेल के लिए धारिता की गणना 2 एम्पी पर 7 एफ थी। 1.2 Wh/kg के ऊर्जा घनत्व के साथ स्वदेशी ARCI सेल के लिए संग्रहीत कुल ऊर्जा लगभग 5.01 Wh है, जबकि वाणिज्यिक उपकरण के लिए संग्रहीत ऊर्जा 1.18 Wh / Kg के ऊर्जा घनत्व के साथ लगभग 4.5 Wh है।

मुख्य विशेषताएं

• एक सरल रासायनिक सक्रियण प्रक्रिया द्वारा छिद्रपूर्ण कार्बन का आसान संश्लेषण
• ग्राफीन जैसे संरचित कार्बन, उच्च सतह क्षेत्र, बड़े छिद्र की मात्रा
• प्रचुर मात्रा में ठोस अपशिष्ट को उपयोगी कार्बन सामग्री में परिवर्तित करना
• वाणिज्यिक कार्बन की तुलना में विशिष्ट धारिता, दर क्षमता और चक्रीय स्थिरता अधिक
• उच्च ऊर्जा घनत्व आधारित सुपरकैपेसिटर
• स्केलेबल विनिर्माण प्रक्रिया
• पहला स्वदेशी 1200 एफ सुपरकैपेसिटर

संभावित अनुप्रयोग

• मोटर वाहन परिवहन (इलेक्ट्रिक बस, इलेक्ट्रिक साइकिल, इलेक्ट्रिक कार)
• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स (वोल्टेज स्टेबलाइज़र, ग्रिड पावर बफर, स्ट्रीट लैंप)
• ऊर्जा वसूली (ट्राम, क्रेन, ट्रैक्टर)
• स्थैतिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी (SRAM) के लिए मेमोरी बैकअप

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (IPDI)

• प्रयोगशाला पैमाने पर छिद्रपूर्ण कार्बन का संश्लेषण और विद्युत रासायनिक प्रदर्शन
• जैव-अपशिष्ट से छिद्रपूर्ण कार्बन का स्केल-अप चल रहा है

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

• के. नानाजी, वी. पवन श्रीनिवास, एस. आनंदन, टी. नरसिंग राव, के. नारायणन, बी. रामचंद्र राव और एम. प्रमाणिक ने "पेट्रोलियम कोक से नैनोपोरस ग्राफीन शीट जैसी संरचित उच्च और निम्न सतह क्षेत्र कार्बन शीट के उत्पादन की विधि" (पेटेंट संख्या: संख्या 202011007399 डीटी 20/2/2020)।
• एस. आनंदन, के. नानाजी और टी. नरसिंग राव, "ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोगों और उसके उत्पाद के लिए जूट स्टिक आधारित जैव-अपशिष्ट से संरचित नैनोपोरस कार्बन सामग्री जैसे ग्राफीन के उत्पादन की विधि" (पेटेंट संख्या: संख्या ई-2/276/2018/डीईएल डी. 16/2/2018)।
• मणि कार्तिक, रावुला विजय, टाटा नरसिंग राव, "सुपरकैपेसिटर अनुप्रयोगों और उसके उत्पाद के लिए छिद्रपूर्ण कणों-फाइबर कार्बन कंपोजिट के उत्पादन की विधि (पेटेंट संख्या: संख्या 202011027265 डीटी)। 26/06/2020).

प्रमुख प्रकाशन

• के. नानाजी, वरदराजू यू.वी. टाटा एन. राव, एस. आनंदन "अल्ट्राफास्ट सुपरकैपेसिटर एप्लिकेशन के लिए बायोवेस्ट से नैनोपोरस ग्राफीन शीट्स का मजबूत, पर्यावरणीय रूप से सौम्य संश्लेषण", एसीएस सस्टेनेबल केमिस्ट्री एंड इंजीनियरिंग, 2019, 7, 2516-2529।
• के नानाजी, हरि मोहन। ई, शारदा वी बी, वरदराजू यू.वी., एन. राव टाटा, आनंदन। एस, "लिथियम आयन बैटरी के लिए एक कुशल इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप में एक कदम संश्लेषित पदानुक्रमित गोलाकार छिद्रपूर्ण कार्बन", सामग्री पत्र, 2019, 237, 156-160।
• के. नानाजी, टाटा एन. राव, वरदराजू यू.वी. और एस. आनंदन, "जूट स्टिक्स ने बेहतर इलेक्ट्रोकेमिकल गुणों के साथ ली-आयन बैटरी एनोड सामग्री के रूप में नए ग्राफिटिक छिद्रपूर्ण कार्बन नैनोशीट्स प्राप्त किए" इंटरनेशनल जर्नल ऑफ एनर्जी रिसर्च, 2020, 44, 2289-2297
• एम. विजयकुमार, ए. भरतीशंकर, डी. एस. रोहिता, के. नानाजी, टाटा एन. राव, एम. कार्तिक, "जैव-नवीकरणीय और टिकाऊ संसाधन से प्राप्त उच्च वोल्टेज और उत्कृष्ट दर क्षमता सुपरकैपेसिटर इलेक्ट्रोड प्राप्त करना" रसायन विज्ञान चयन, 2020, 5, 8759-8772।
• ई. हरि मोहन, के. नानाजी, एस. आनंदन, बी. वी. अप्पा राव, टाटा एन. राव "उच्च सल्फर लोडिंग के साथ छिद्रपूर्ण ग्राफिटिक कार्बन शीट्स और ली-एस बैटरी के उन्नत प्रदर्शन के लिए पॉलीसल्फाइड प्रजातियों का दोहरा कारावास" जर्नल ऑफ मैटेरियल्स साइंस, 2020, 55, 16659-16673।
• टी. मित्रविंदा, के. नानाजी, एस. आनंदन, ए. ज्योतिर्मयी, सी. साई किरण, टाटा एन राव, चंद्र शर्मा, "बेहतर सुपरकैपेसिटर प्रदर्शन के लिए मकई रेशम व्युत्पन्न नैनोपोरस कार्बन का सरल संश्लेषण", जर्नल ऑफ द इलेक्ट्रोकेमिकल सोसाइटी, 2018, 165 (14), ए 3369-ए 3379।
• ई. हरि मोहन, के. नानाजी, एस. आनंदन, एस. वी. बुलुसु, बी. वी. अप्पा राव, टी. एन. राव, बेहतर दर क्षमता, सामग्री पत्र, 2019, 236, 205-209 के साथ सुपरकैपेसिटर इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप में वन-स्टेप प्रेरित छिद्रपूर्ण ग्राफिटिक कार्बन शीट
• मानवलन विजयकुमार, अम्मियप्पन भारतीशंकर, दुग्गीराला श्री रोहिता, टाटा नरसिंग राव, मणि कार्तिक, रियल-टाइम सुपरकैपेसिटर अनुप्रयोगों के लिए बायोमास कचरे को उच्च प्रदर्शन सुपरकैपेसिटर इलेक्ट्रोड में बदलना, एसीएस सस्टेनेबल केमिस्ट्री एंड इंजीनियरिंग, 2019, 7, 17175-17185।
• मानवलन विजयकुमार, रविचंद्रन संतोष, ज्योतिर्मयी अड्डूरू, टाटा नरसिंग राव, मणि कार्तिक, ने वाणिज्यिक स्तर के द्रव्यमान लोडिंग के साथ उच्च प्रदर्शन सुपरकैपेसिटर इलेक्ट्रोड के रूप में सक्रिय कार्बन फाइबर, कार्बन, 2018, 140, 465-476।.
• के. नानाजी, ए. ज्योतिर्मयी, यू. वी. वरदराजू, टाटा एन. राव, एस. आनंदन, "बढ़ी हुई दर क्षमता वाले सुपरकैपेसिटर के लिए ईआईएसए प्रक्रिया द्वारा फरफ्यूरिल अल्कोहल-ब्यूटेनॉल प्रणाली से मेसोपोटामस कार्बन का सरल संश्लेषण", जर्नल ऑफ अलॉयज एंड कंपाउंड्स, 2017, 723, 488-497
• के. नानाजी, वरदराजू यू.वी., टाटा एन. राव, एस. आनंदन, "पोर आकार ने सुपरकैपेसिटर और लिथियम आयन बैटरी अनुप्रयोगों के लिए बेहतर इलेक्ट्रोकेमिकल प्रदर्शन के साथ तीन आयामी ऑर्डर किए गए मेसोपोटामस कार्बन को इंजीनियर किया" रसायन विज्ञान चयन, 2019, 4, 10104

सिंहावलोकन

विनिर्देशों

ब्यौरा

उच्च ऊर्जा अक्षीय प्लाज्मा स्प्रे तकनीक पाउडर और ठीक कण निलंबन का छिड़काव करने में सक्षम है। पारंपरिक रेडियल रूप से इंजेक्ट किए गए प्लाज्मा स्प्रे सिस्टम की तुलना में, अक्षीय रूप से इंजेक्ट किए गए पाउडर कण प्लाज्मा प्लम के साथ यात्रा करते समय बेहतर गति और अधिक गर्मी हस्तांतरण प्राप्त करते हैं। इसलिए, अक्षीय प्लाज्मा स्प्रे किए गए कोटिंग्स अच्छी जमाव दर और दक्षता प्रदर्शित करते हैं और घने, छिद्रपूर्ण और दरार वाली विशेषताओं के साथ माइक्रोस्ट्रक्चर को इंजीनियरिंग करने की संभावनाएं भी प्रदान करते हैं। ठीक संरचित कोटिंग्स माइक्रोन आकार के कोटिंग्स की तुलना में बेहतर गुण प्रदान करते हैं। हालांकि, फ्लूडाइज्ड पाउडर फीडिंग व्यवस्था महीन कणों को इंजेक्ट करने में असमर्थ है, जिसके लिए तरल आधारित फीडिंग के उपयोग को निलंबन या समाधान अग्रदूत आधारित छिड़काव के रूप में उपयोग करने की आवश्यकता होती है। अक्षीय प्लाज्मा छिड़काव की अतिरिक्त क्षमताओं को ठीक कण निलंबन के कुशल छिड़काव के माध्यम से महसूस किया जा सकता है जो अन्यथा रेडियल इंजेक्शन सिस्टम के साथ मुश्किल हैं। अक्षीय निलंबन प्लाज्मा स्प्रे (एएसपीएस) एक उभरती हुई कोटिंग तकनीक है जो पानी या इथेनॉल जैसे उपयुक्त विलायक में निलंबित बारीक आकार के पाउडर कणों के उपयोग के माध्यम से होती है और वांछित माइक्रोस्ट्रक्चर प्राप्त करने के लिए प्लाज्मा लौ में इंजेक्ट की जाती है। अक्षीय निलंबन प्लाज्मा स्प्रे की अनूठी विशेषताएं हैं,

अक्षीय प्लाज्मा स्प्रे तकनीक के साथ प्रमुख अनुप्रयोग क्षेत्रों में थर्मल बैरियर, ढांकता हुआ, इन्सुलेशन, पहनने, संक्षारण प्रतिरोध और नवीनीकरण की आवश्यकता वाले उद्योग शामिल हैं। उदाहरण के लिए, एएसपीएस के माध्यम से लागू वाईएसजेड आधारित थर्मल बैरियर कोटिंग्स कम तापीय चालकता और ईबीपीवीडी प्रक्रिया के समान समान माइक्रोस्ट्रक्चर प्रदर्शित करते हैं, जिसका गैस टरबाइन घटकों में लागत प्रभावी थर्मल बैरियर कोटिंग्स के लिए प्रभावी ढंग से शोषण किया जा सकता है।

मुख्य विशेषताएं

संभावित अनुप्रयोग

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (IPDI)

अंजीर। 1. ऑपरेशन में अक्षीय प्लाज्मा स्प्रे

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

सिंहावलोकन

विनिर्देशों

ब्यौरा

सक्रिय दहन उच्च वेग वायु-ईंधन (एचवीएएफ) स्प्रे उच्च वेग गैस धाराओं को उत्पन्न करने के लिए मिश्रित वायु और एलपीजी ईंधन संयोजन का उपयोग करता है। उच्च गतिज ऊर्जा का अनुकूलित संयोजन - आदर्श थर्मल इनपुट उत्कृष्ट सूक्ष्म-संरचनात्मक विशेषताओं के साथ कोटिंग्स के जमाव की अनुमति देता है जिसमें पूरी तरह से घने, दोष मुक्त, बरकरार चरण और उच्च आसंजन शक्ति शामिल है। सीआर 35 सी 3-एनआईसीआर आधारित कोटिंग्स के लिए 2 किलोग्राम / घंटा तक पहुंचने के लिए प्रतिस्पर्धी थर्मल स्प्रे तकनीकों के बीच असाधारण क्षमताओं को इसकी उच्चतम उत्पादकता से समझा जा सकता है।

इस प्रक्रिया में सिरेमिक इंसर्ट के माध्यम से दहन कक्ष को खिलाया जाने वाला एक पूर्व-मिश्रित वायु-ईंधन मिश्रण शामिल है जिसे शुरू में स्पार्क प्लग के साथ प्रज्वलित किया जाता है। जैसे-जैसे दहन आगे बढ़ता है, दहन कक्ष के प्रवेश द्वार पर सिरेमिक सम्मिलित मिश्रण के ऑटो-इग्निशन तापमान से ऊपर गर्म हो जाता है और पूरी प्रक्रिया में स्थिर दहन (जिसे "सक्रिय दहन" भी कहा जाता है) को सक्षम करने के लिए स्पार्क प्लग की भूमिका निभाता है। एचवीएएफ के दौरान लौ का तापमान एचवीओएफ की तुलना में बहुत कम है क्योंकि यह ऑक्सी-ईंधन मिश्रण के बजाय वायु-ईंधन मिश्रण का उपयोग करता है, जो एचवीएएफ को कम थर्मल गिरावट के साथ थर्मल रूप से संवेदनशील सामग्री को कोट करने की अनुमति देता है। विविध नलिकाओं के उपयोग के माध्यम से गैस गतिशीलता के नियंत्रण के परिणामस्वरूप कण वेगों की सीमा होती है, जो अत्यधिक चिपकने वाला, कठोर, ऑक्साइड और छिद्र-मुक्त कोटिंग्स में अनुवाद करता है। एचवीएएफ तकनीक के साथ प्रमुख अनुप्रयोग क्षेत्रों में पहनने, संक्षारण प्रतिरोध और नवीनीकरण की आवश्यकता वाले उद्योग शामिल हैं।

मुख्य विशेषताएं

संभावित अनुप्रयोग

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (IPDI)

चित्र 1 एचवीएएफ स्प्रे प्रणाली का योजनाबद्ध

अंजीर। 2. एचवीएएफ स्प्रे ऑपरेशन में

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

सिंहावलोकन

उच्च विशिष्ट धारिता और चक्र स्थिरता के साथ अक्षय पवन और सौर ऊर्जा सुपरकैपेसिटर में प्रत्याशित वृद्धि के साथ ऊर्जा भंडारण आवश्यकताओं को संतुलित करने की मांग बढ़ रही है। उत्कृष्ट इलेक्ट्रोकेमिकल प्रदर्शन और उच्च सैद्धांतिक विशिष्ट धारिता मूल्यों के साथ NiCo2O4 आधारित इलेक्ट्रोड सामग्री HEV और बैक-अप सिस्टम जैसे विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उभरते उपकरण के रूप में काम करती है। इसके अलावा, इलेक्ट्रोडपोजिशन नियोजित सामग्री और उपयोग किए जाने वाले उपकरणों दोनों के संबंध में संश्लेषण का एक लागत प्रभावी तरीका है। प्रौद्योगिकी का उद्देश्य व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए डिवाइस के निर्माण के साथ-साथ सुपरकैपेसिटर के लिए बाइंडर मुक्त इलेक्ट्रोडपोसिटर NiCo2O4 इलेक्ट्रोड सामग्री का संश्लेषण करना है

मुख्य विशेषताएं

• लागत प्रभावी संश्लेषण रणनीति
• उच्च विशिष्ट धारिता (1977 F/g पर 1 A/g आधा सेल और 91.5 F/g पूर्ण सेल द्वारा 0.5 A/g पर)
• उच्च शक्ति घनत्व (7 A / g पर 5.10 किलोवाट / किग्रा)
• एएससी का अच्छा कैपेसिटिव प्रतिधारण (74 चक्रों के लिए 5000% प्रतिधारण)

संभावित अनुप्रयोग

• स्टार्ट-स्टॉप सिस्टम
• HEV के
• यूपीएस और बैक-अप सिस्टम
• इलेक्ट्रॉनिक्स
• 5000 चक्रों के लिए एएससी डिवाइस प्रदर्शन और स्थिरता को प्रयोगशाला पैमाने पर मान्य किया गया है

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (IPDI)

Morphology and Electrochemical Characterizations

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

सिंहावलोकन

बढ़ी हुई ऊर्जा घनत्व वाले जलीय सुपरकैपेसिटर उनके गैर विषैले और पर्यावरणीय सौम्यता के लिए बहुत आवश्यक हैं। धातु ऑक्साइड आधारित स्यूडोकैपेसिटर फैराडिक भागीदारी के साथ-साथ 1.0 वी से परे जलीय इलेक्ट्रोलाइट की संभावित खिड़की को बढ़ाकर डिवाइस की विशिष्ट धारिता और ऊर्जा घनत्व को बढ़ाते हैं। मैंगनीज ऑक्साइड अपनी उच्च विशिष्ट क्षमता, गैर-विषाक्तता, पृथ्वी की बहुतायत और पर्यावरणीय संगतता के कारण सुपरकैपेसिटर में इलेक्ट्रोड के रूप में उपयोग की जाने वाली ऑक्साइड सामग्री के बीच एक आकर्षक सामग्री है। वर्तमान कार्य में, β-एमएनओ 2 नैनोस्ट्रक्चर को सक्रिय कार्बन पेपर पर बाइंडर और एडिटिव-फ्री इलेक्ट्रोड के रूप में इलेक्ट्रोड किया गया है। इसके अलावा, इलेक्ट्रोलाइट में रेडॉक्स मध्यस्थ के प्रभाव का मूल्यांकन केआई के विभिन्न दाढ़ अनुपात के साथ एएससी का निर्माण करके किया जाता है।

मुख्य विशेषताएं

• आर्थिक संश्लेषण रणनीति
• व्यापक सक्रिय वोल्टेज विंडो
• 38.31 किलोवाट/किलोग्राम के विद्युत घनत्व पर 3.28 Wh/kg का ऊर्जा घनत्व
• 83,3 निरंतर सीडी चक्रों के लिए 10.000% की उत्कृष्ट क्षमता प्रतिधारण

संभावित अनुप्रयोग

• स्टार्ट-स्टॉप सिस्टम
• HEV के
• यूपीएस और बैक-अप सिस्टम
• इलेक्ट्रॉनिक्स
• एएससी डिवाइस प्रदर्शन और 10000 चक्रों के लिए अच्छा प्रतिधारण प्रयोगशाला पैमाने पर मान्य किया गया है।

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (IPDI)

FESEM image, CV and CD ofMnO2 device

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

सिंहावलोकन

एआईएसआई एच 13 टूल स्टील अच्छी थर्मो-थकान ताकत के साथ अपनी उत्कृष्ट गर्म कार्य संपत्ति के कारण मोल्ड और डाई टूल अनुप्रयोगों में उपयोग की जाने वाली बहुमुखी सामग्री है। एआईएसआई एच 13 मिश्र धातु का योजक निर्माण अनुरूप शीतलन चैनलों के साथ जटिल डिजाइनों की संभावना के साथ सबसे कुशल टूलिंग अनुप्रयोग की ओर जाता है। एआईएसआई एच 13 कार्बाइड अवक्षेप के साथ कठोर मिश्र धातु होने के नाते एएम प्रक्रिया में शामिल तेजी से जमने के प्रति संवेदनशील है। इसलिए, एएम निर्मित भाग में वांछित माइक्रोस्ट्रक्चर और आवश्यक कठोरता और कठोरता प्राप्त करने के लिए पोस्ट हीट ट्रीटमेंट का अनुकूलन किया गया है। एआईएसआई एच 13 टूल स्टील के एडिटिव विनिर्माण पर विकसित ज्ञान के साथ, औद्योगिक भागीदार के साथ एक केस स्टडी चुनी गई है और वास्तविक समय की स्थितियों में योजक रूप से निर्मित उपकरण का परीक्षण किया गया है।

मुख्य विशेषताएं

• दो शॉट्स के बीच मरने के तापमान में कमी: केस स्टडी में कोर पिन ने मरने के तापमान में 15 से 20% की कमी दर्ज की।
• कम और विलंबित सोल्डरिंग प्रभाव: अनुरूप शीतलन चैनल के साथ कोरपिन के सोल्डरिंग व्यवहार में सुधार हुआ है। सतह सरंध्रता आकार और संख्या में कम हो जाती है
• अस्वीकृति की संख्या को कम करना: उत्पादन में वृद्धि और प्रति भाग लागत में कमी।
• कम कास्टिंग चक्र समय: यह पुष्टि की गई है कि चक्र का समय मामूली रूप से कम हो गया है जिसके परिणामस्वरूप उत्पादकता में वृद्धि हुई है।
• टूल सर्विस लाइफ: प्रभावी शीतलन के कारण कोर पिन का सेवा जीवन भी अनुरूप शीतलन चैनल के बिना कोर पिन की तुलना में बढ़ गया है।

संभावित अनुप्रयोग

• प्रेशर डाई कास्टिंग टूल
• उच्च तापमान एक्सट्रूज़न उपकरण
• गर्म फोर्जिंग उपकरण
• गर्म बनाने और पंचिंग उपकरण

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (IPDI)

• वास्तविक समय की स्थितियों पर अनुरूप चैनलों के साथ एएम निर्मित पीडीसी उपकरणों का सफलतापूर्वक परीक्षण पूरा किया (केस स्टडी)

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

सिंहावलोकन

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

सिंहावलोकन

मुख्य विशेषताएं

• 94 ± 1-300 एनएम रेंज में 1500% अवशोषण
• 14 ± 1% थर्मल आईआर उत्सर्जन
• 20 डिग्री सेल्सियस पर थर्मल साइकिलिंग के 350 चक्र
• एएसटीएम बी 80 के अनुसार 117 घंटे नमक स्प्रे परीक्षण के साथ
• गैर विषैले और पर्यावरण के अनुकूल

संभावित अनुप्रयोग

• केंद्रित सौर ऊर्जा संयंत्र के अवशोषक ट्यूबों पर सौर चयनात्मक कोटिंग्स (250 डिग्री सेल्सियस तक गैर-खाली और 400 डिग्री सेल्सियस तक खाली)
• पानी हीटिंग अनुप्रयोगों के लिए धातु ट्यूबों पर सौर चयनात्मक कोटिंग्स (100 डिग्री सेल्सियस तक)

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (IPDI)

• प्रयोगशाला पैमाने पर मान्य प्रदर्शन और स्थिरता
• स्केल-अप और प्रोटोटाइप परीक्षण पूरा हुआ

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

अवलोकन

प्रमुख विशेषताऐं

• सोडियम की प्रचुरता; कम लागत
• उच्च विशिष्ट ऊर्जा और शक्ति घनत्व; अच्छी दर क्षमता; लंबा चक्र जीवन
• उच्च तापीय स्थिरता और संचालन में सुरक्षित

संभावित अनुप्रयोग

• ग्रिड ऊर्जा भंडारण (ईईएस); स्थिर ऊर्जा भंडारण
• भारी इलेक्ट्रिक वाहन
• सामरिक अनुप्रयोग

प्रौद्योगिकी तत्परता स्तर (टीआरएल):

• विशिष्ट ऊर्जा का सोडियम वैनेडियम फॉस्फेट (~500 ग्राम/बैच) ~357 Wh/किग्रा चक्रीय स्थिरता के साथ >1 सी-दर पर 500 चक्र
• सोडियम वैनेडियम फ्लोरोफॉस्फेट (~500 ग्राम/बैच) विशिष्ट ऊर्जा ~425 Wh/किग्रा 5 सी-दर पर (500 चक्रों के बाद 70% क्षमता प्रतिधारण)
• उच्च आयनिक चालकता (>10 -3 एस/सेमी) और इलेक्ट्रोकेमिकल स्थिरता विंडो (>4.2 वी) वाले इलेक्ट्रोलाइट्स तैयार और परीक्षण किए गए हैं

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (IPDI)

• बुनियादी अवधारणाएँ और अंतर्निहित वैज्ञानिक सिद्धांतों की समझ
• संभावित आवेदनों की संक्षिप्त सूची बनाना
• लक्षित अनुप्रयोग के लिए तकनीकी व्यवहार्यता साबित करने के लिए अनुसंधान
• उत्तेजित स्थितियों में कूपन स्तर का परीक्षण

चित्र 1 (ए) इन-सीटू कार्बन लेपित सोडियम वैनेडियम फॉस्फेट नैनोकणों का संश्लेषण (~500 ग्राम/बैच)। (बी) विभिन्न सी-दरों पर चक्र जीवन अध्ययन (1 सी=118 एमए/जी)।

चित्र 2 विभिन्न तापमानों पर तैयार गोलाकार कठोर कार्बन नैनोकणों का विद्युत रासायनिक प्रदर्शन। 1C= 300 mA/g

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

अवलोकन

प्रमुख विशेषताऐं

• उच्च ऊर्जा मिलिंग प्रक्रिया द्वारा एलटीओ का बड़े पैमाने पर उत्पादन (10-15 किलोग्राम/बैच)।
• सरल, किफायती और स्केलेबल प्रसंस्करण विधि।
• एलटीओ का विद्युत रासायनिक प्रदर्शन वाणिज्यिक एलटीओ सामग्री से अधिक है
• उच्च शक्ति प्रदान करने की क्षमता
• साथ ही 1.5 एएच 26650 कोशिकाओं पर सामग्रियों के प्रदर्शन का मूल्यांकन किया

संभावित अनुप्रयोग

• इलेक्ट्रिक हाइब्रिड वाहनों के लिए उच्च शक्ति घनत्व और थर्मली स्थिर एनोड
• अन्य पोर्टेबल डिवाइस जहां एलआईबी का उपयोग किया जाता है।

प्रौद्योगिकी तत्परता स्तर (टीआरएल):

• प्रदर्शन और स्थिरता को प्रयोगशाला पैमाने पर मान्य किया जाता है
• स्केल-अप सफलतापूर्वक किया गया है
• विभिन्न प्रपत्र कारकों के प्रोटोटाइप उपकरणों का निर्माण और सत्यापन किया जा रहा है

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (IPDI)

• बुनियादी अवधारणाएँ और अंतर्निहित वैज्ञानिक सिद्धांतों की समझ
• संभावित आवेदनों की संक्षिप्त सूची बनाना
• लक्षित अनुप्रयोग के लिए तकनीकी व्यवहार्यता साबित करने के लिए अनुसंधान
• उत्तेजित स्थितियों में कूपन स्तर का परीक्षण
• कूपन स्तर पर दोहराव/स्थिरता की जाँच करें
• वास्तविक जीवन की स्थितियों में प्रोटोटाइप परीक्षण
• प्रोटोटाइप स्तर पर दोहराव/स्थिरता की जाँच करें
• व्यवहार्यता का पुनर्मूल्यांकन (आईपी, प्रतिस्पर्धा प्रौद्योगिकी, वाणिज्यिक)

बड़े पैमाने पर संश्लेषित एनोड (Li4Ti5O12)

बेलनाकार और थैली Li4TI5O12 आधारित सेल का निर्माण

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख प्रकाशन

अवलोकन

प्रमुख विशेषताऐं

• कार्बन लेपित LiFePO4 (C-LFP) सामग्री का उत्पादन करने के लिए एकल चरण ठोस-अवस्था संश्लेषण प्रक्रिया।
• सरल, स्केलेबल और किफायती प्रक्रिया।
• विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए वांछित गुणों के साथ सी-एलएफपी का उत्पादन करने के लिए ट्यून करने योग्य प्रक्रिया
• सी-एलएफपी का इलेक्ट्रोकेमिकल प्रदर्शन वाणिज्यिक सी-एलएफपी के बराबर है

संभावित अनुप्रयोग

• इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए उच्च ऊर्जा घनत्व कैथोड
• समुद्री अनुप्रयोग के लिए उच्च शक्ति घनत्व कैथोड
• अन्य पोर्टेबल डिवाइस जहां LIB का उपयोग किया जाता है।

प्रौद्योगिकी तत्परता स्तर (टीआरएल):

• प्रदर्शन को पायलट पैमाने पर मान्य किया गया था
• एलआईबी सेल प्रोटोटाइप तीसरे पक्ष द्वारा बनाए और मान्य किए गए थे
• प्रौद्योगिकी को गैर-विशिष्ट आधार पर स्थानांतरित किया गया था

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (IPDI)

• बुनियादी अवधारणाएँ और अंतर्निहित वैज्ञानिक सिद्धांतों की समझ
• संभावित आवेदनों की संक्षिप्त सूची बनाना
• लक्षित अनुप्रयोग के लिए तकनीकी व्यवहार्यता साबित करने के लिए अनुसंधान
• उत्तेजित स्थितियों में कूपन स्तर का परीक्षण
• कूपन स्तर पर दोहराव/स्थिरता की जाँच करें
• वास्तविक जीवन की स्थितियों में प्रोटोटाइप परीक्षण
• प्रोटोटाइप स्तर पर दोहराव/स्थिरता की जाँच करें
• व्यवहार्यता का पुनर्मूल्यांकन (आईपी, प्रतिस्पर्धा प्रौद्योगिकी, वाणिज्यिक)
• प्रौद्योगिकी हस्तांतरण आरंभ करें
• उत्पादन को स्थिर करने में सहायता

बड़े पैमाने पर संश्लेषित कार्बन लेपित

ली-आयन सेल निर्माण और बेंचमार्क

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

अवलोकन

प्रमुख विशेषताऐं

• एक सरल रासायनिक सक्रियण प्रक्रिया द्वारा झरझरा कार्बन का सुगम संश्लेषण
• ग्राफीन जैसा संरचित कार्बन, उच्च सतह क्षेत्र, बड़ा छिद्र आयतन
• प्रचुर एवं अपशिष्ट पेटकोक को उपयोगी कार्बन सामग्री में परिवर्तित करना
• वाणिज्यिक कार्बन की तुलना में विशिष्ट धारिता, दर क्षमता और चक्रीय स्थिरता अधिक है
• उच्च ऊर्जा घनत्व आधारित सुपरकैपेसिटर
• स्केलेबल विनिर्माण प्रक्रिया

संभावित अनुप्रयोग

• ऑटोमोटिव परिवहन (ई-रिक्शा, इलेक्ट्रिक बस, इलेक्ट्रिक साइकिल, इलेक्ट्रिक कार) और ड्रोन
• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स (पावर उपकरण, वोल्टेज स्टेबलाइजर, ग्रिड पावर बफर, स्ट्रीट लैंप)
• पुनर्योजी ब्रेकिंग सिस्टम (ट्राम, क्रेन, ट्रैक्टर) के माध्यम से ऊर्जा पुनर्प्राप्ति
• स्थिर रैंडम-एक्सेस मेमोरी (SRAM) के लिए मेमोरी बैकअप

प्रौद्योगिकी तत्परता स्तर (टीआरएल):

• पेटकोक से छिद्रित कार्बन का सफलतापूर्वक स्केल-अप (1 किग्रा/बैच)।
• 1200 एफ के सुपरकैपेसिटर का निर्माण किया गया और ई-साइकिल पर प्रदर्शित किया गया

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (IPDI)

• बुनियादी अवधारणाएँ और अंतर्निहित वैज्ञानिक सिद्धांतों की समझ
• संभावित आवेदनों की संक्षिप्त सूची बनाना
• लक्षित अनुप्रयोग के लिए तकनीकी व्यवहार्यता साबित करने के लिए अनुसंधान
• उत्तेजित स्थितियों में कूपन स्तर का परीक्षण
• कूपन स्तर पर दोहराव/स्थिरता की जाँच करें
• वास्तविक जीवन की स्थितियों में प्रोटोटाइप परीक्षण
• प्रोटोटाइप स्तर पर दोहराव/स्थिरता की जाँच करें
• व्यवहार्यता का पुनर्मूल्यांकन (आईपी, प्रतिस्पर्धा प्रौद्योगिकी, वाणिज्यिक)

पेटकोक व्युत्पन्न नैनोपोरस कार्बन का संश्लेषण

स्वदेशी कार्बन सामग्री की टीईएम छवि और बेंचमार्क अध्ययन

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

अवलोकन

प्रमुख विशेषताऐं

• उच्च क्षमता >1200F सुपरकैपेसिटर भारत में पहली बार विकसित हुआ
• उच्च शक्ति सुपरकैपेसिटर के निर्माण के लिए नवीन टैब रहित वेल्डिंग तकनीक अपनाई गई
• वाणिज्यिक कार्बन के बराबर विशिष्ट धारिता, दर क्षमता और चक्रीय स्थिरता
• 43 V का सुपरकैपेसिटर मॉड्यूल बनाया गया
• वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए डिज़ाइन किया गया वोल्टेज संतुलन सर्किट

संभावित अनुप्रयोग

• ऑटोमोटिव परिवहन (ई-रिक्शा, इलेक्ट्रिक बस, इलेक्ट्रिक साइकिल, इलेक्ट्रिक कार) और ड्रोन
• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स (पावर उपकरण, वोल्टेज स्टेबलाइजर, ग्रिड पावर बफर, स्ट्रीट लैंप)
• ऊर्जा पुनर्प्राप्ति (ट्राम, क्रेन, ट्रैक्टर)
• स्थिर रैंडम-एक्सेस मेमोरी (SRAM) के लिए मेमोरी बैकअप

प्रौद्योगिकी तत्परता स्तर (टीआरएल):

• वाणिज्यिक सुपरकैपेसिटर के बराबर 1200F के साथ स्वदेशी सुपरकैपेसिटर का सफलतापूर्वक निर्माण किया गया
• एक सुपरकैप मॉड्यूल को इकट्ठा किया और ईवीएस अनुप्रयोग के लिए प्रदर्शन किया

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (IPDI)

• बुनियादी अवधारणाएँ और अंतर्निहित वैज्ञानिक सिद्धांतों की समझ
• संभावित आवेदनों की संक्षिप्त सूची बनाना
• लक्षित अनुप्रयोग के लिए तकनीकी व्यवहार्यता साबित करने के लिए अनुसंधान
• उत्तेजित स्थितियों में कूपन स्तर का परीक्षण
• कूपन स्तर पर दोहराव/स्थिरता की जाँच करें
• वास्तविक जीवन की स्थितियों में प्रोटोटाइप परीक्षण
• प्रोटोटाइप स्तर पर दोहराव/स्थिरता की जाँच करें

स्वदेशी 1200F सुपरकैपेसिटर

ईवीएस अनुप्रयोग के लिए सुपरकैपेसिटर का संयोजन और प्रदर्शन

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट