উন্নততর, দ্রুততর, শক্তিশালী: বিল্ডিং ব্যাটারী তৈরি করা যা দ্রুতগতিতে যায় না

লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারী উন্নত স্টোরেজ ক্ষমতা জন্য অবিশ্বাস্য প্রতিশ্রুতি রাখা, কিন্তু তারা অস্থির হয়। আমরা সব ফোন লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি সম্পর্কে খবর শুনেছি - সবচেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে স্যামসাং আকাশগঙ্গা 7 - ফোনের ফায়ার ধরা যার ফলে

ব্যাটারির ভিতরে জ্বলন্ত তরল ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার থেকে অনেক সমস্যা দেখা দেয়। একটি পদ্ধতি হল একটি অ-জ্বলন্ত কঠিন ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার করে এক লিথিয়াম ধাতু বিদ্যুদ্বাহক। এই ব্যাটারি শক্তি বৃদ্ধি হবে, একই সময়ে যখন একটি আগুনের সম্ভাবনা হ্রাস।

মূলত, গন্তব্য পরবর্তী প্রজন্মের কঠিন রাষ্ট্র ব্যাটারীগুলি তৈরি করে না যা দ্রুতগতিতে যায় না। যাত্রা মৌলিকভাবে লিথিয়াম বুঝতে হয়।

মিশিগান টেকনোলজিক্যাল ইউনিভার্সিটির পদার্থবিজ্ঞান ও প্রকৌশল বিভাগের সহকারী অধ্যাপক এরিক হার্বার্ট বলেছেন, "সবাই শুধু ব্যাটারিটির শক্তির স্টোরেজ উপাদানগুলো দেখতে পায়"। "খুব অল্প গবেষণা গ্রুপ যান্ত্রিক উপাদান বোঝার আগ্রহী। কিন্তু কম এবং দেখি, আমরা আবিষ্কার করছি যে লিথিয়াম এর যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য নিজেই ধাঁধার মূল অংশ হতে পারে।"

মিশিগান টেক গবেষকরা লিথিয়ামের একটি মৌলিক ধারণা লাভের জন্য উল্লেখযোগ্য অবদান রেখেছেন যা আজ প্রকাশিত মস্তিষ্ক রিসার্চ জার্নাল অব ম্যাটেরিয়াল রিসার্চ সোসাইটি এবং কেমব্রিজ ইউনিভার্সিটি প্রেসের একটি যৌথভাবে তিনটি পত্রিকার সিরিজের একটি ফলাফল প্রকাশ করেছে। হার্বার্ট ও স্টিফেন হ্যাকনি, পদার্থ বিজ্ঞান ও প্রকৌশল অধ্যাপক, ভিয়েত থোল সহ, মিশিগান টেকের একটি স্নাতক ছাত্র, ওক রিজ ন্যাশনাল ল্যাবরেটরিতে ন্যান্সি ডুডনি এবং পাউডার মেটালচার এবং নিউ সামগ্রীসের ইন্টারন্যাশনাল এডভান্সড রিসার্চ সেন্টারের সুদর্শন ফানি। পরবর্তী প্রজন্মের ব্যাটারির পারফরম্যান্স এবং নিরাপত্তা নিয়ন্ত্রণে লিথিয়ামের যান্ত্রিক আচরণের গুরুত্ব অনুধাবন করে।

একটি নিশ্চল চাকা চক্র ক্ষতির কংক্রিট মত, লিথিয়াম dendrites ক্ষতি ব্যাটারী

লিথিয়াম একটি অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল ধাতু, এটি গর্ভপাতের প্রবণ করে তোলে। কিন্তু শক্তির সংরক্ষণে এটি খুব ভাল। আমরা আমাদের ফোনগুলি (এবং কম্পিউটার, ট্যাবলেট এবং অন্যান্য ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলি) যত দ্রুত সম্ভব চার্জ করতে চাই, এবং তাই ব্যাটারী নির্মাতারা দ্বিধাবোধের মুখোমুখি হয়: ক্যাথোড এবং অ্যানোডের মধ্যে যত দ্রুত সম্ভব চার্জ দিয়ে চার্জ করা ব্যাটারিগুলি করুন বারংবার চার্জ করা হচ্ছে যদিও ব্যাটারী নির্ভরযোগ্য করা।

লিথিয়াম একটি খুব নরম ধাতু, কিন্তু এটি ব্যাটারি অপারেশন সময় প্রত্যাশিত আচরণ করা হয় না। লিথিয়ামের মাইক্রোস্কোপিক আঙ্গুলের চার্জিং এবং ডিসচার্জ করার সময় মাউন্টিং চাপকে দারুণভাবে প্রবাহিত করে এবং ডেনড্রাইটগুলি প্রাক-বিদ্যমান এবং অপরিহার্য মাইক্রোস্কোপিক ত্রুটিগুলি - গাঁজন, ছিদ্র এবং স্ক্র্যাচগুলি পূরণ করে - লিথিয়াম অ্যানোড এবং কঠিন ইলেক্ট্রোলাইট বিভাজকের মধ্যবর্তী ইন্টারফেসে।

ক্রমাগত সাইক্লিং চলাকালীন, এই ডেনড্রাইটরা তাদের পথকে বাধ্য করে, এবং অবশেষে, কঠিন ইলেক্ট্রোলাইট লেয়ার যা শারীরিকভাবে অ্যানড এবং ক্যাথোডকে আলাদা করে দেয়। একবার একটি ডেনড্রাইট ক্যাথোড পৌঁছায়, যন্ত্রটি সংক্ষিপ্ত সার্কিট এবং ব্যর্থ, প্রায়ই বিপর্যয়মূলকভাবে। হার্বার্ট ও হ্যাকনি এর গবেষণায় কীভাবে লিথিয়াম চাপ প্রয়োগ করে যা চার্জ এবং চলাচলের সময় স্বাভাবিকভাবেই বিকশিত হয় এবং একটি কঠিন অবস্থা ব্যাটারী ডিসচার্জ করে।

লিথিয়ামের লিম্ফিয়ামের ল্যাথিয়ামের অসাধারণ আচরণটি লিথিয়ামের ক্ষুদ্রতম এবং নিখুঁত সবচেয়ে আকর্ষণীয় বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে ডিলিং করে দেয়। ধাতু বিকৃত করার জন্য একটি হীরা-টিপ করা প্রোবের সঙ্গে লিথিয়াম চলচ্চিত্র যুক্ত করে, গবেষকরা চাপ থেকে কিভাবে প্রতিক্রিয়া আবিষ্কার করে তা অনুসন্ধান করে। তাদের ফলাফল ক্যাল টেক এর গবেষকরা এই বছর আগে রিপোর্ট ছোট-দৈর্ঘ্য স্ক্রল এ অপ্রত্যাশিতভাবে উচ্চ শক্তি লিথিয়াম নিশ্চিত।

হার্বার্ট এবং হ্যাকনি উদ্বোধন, লিথিয়াম এর আশ্চর্যজনক উচ্চ শক্তি যান্ত্রিক ব্যাখ্যা প্রদান করে যে গবেষণা নির্মাণ।

লিথিয়ামের নিজস্ব পরমাণু বা আয়নগুলিকে ইন্টেন্টার টিপ দ্বারা চাপা চাপের প্রসারের চেষ্টা করতে বা পুনঃনির্ধারণ করার ক্ষমতা, গবেষকগণ যে গতিতে লিথিয়াম বিকৃত (যা কতটা ব্যাটারী চার্জ করা হয় এবং ডিনার করা হয় তার সাথে সম্পর্কিত) এর গুরুত্বকে দেখায়। সেইসাথে লিথিয়াম আয়নের ব্যবস্থায় ত্রুটি এবং বিচ্যুতিগুলির প্রভাব যা অ্যানড্রয়েড গঠিত।

লিথিয়াম আচরণ বোঝার জন্য নিচে ড্রিল

এই প্রবন্ধে "উচ্চ-বিশুদ্ধতা বাষ্পের ননইনিনেন্টেনটেনশন লিথিয়াম ফিল্মগুলি জমা করে: ইলাস্টিক মডুলাস," গবেষকেরা লিথিয়াম আয়নগুলির শারীরিক অবস্থানের পরিবর্তনগুলিতে প্রতিফলিত করতে লিথিয়ামের স্থিতিস্থাপক বৈশিষ্ট্যের পরিমাপ করে। এই ফলাফল সমস্ত ভবিষ্যত সিমুলেশন কাজ মধ্যে লিথিয়াম এর অভিযোজন-নির্ভর ইলাস্টিক বৈশিষ্ট্য জড়িত প্রয়োজনীয়তা জোর দেওয়া। হার্বার্ট ও হ্যাকনিও পরীক্ষামূলক প্রমাণ প্রদান করে যা নির্দেশ করে যে লিথিয়ামে 500 টন ন্যানোমিটারের কম দৈর্ঘ্যের স্কেলে যান্ত্রিক শক্তিকে তাপে রূপান্তরের একটি উন্নত ক্ষমতা থাকতে পারে।

নিম্নোক্ত প্রবন্ধে "উচ্চ-বিশুদ্ধতা বাষ্পের ননইনিনেন্টেনটেনশনটি লিথিয়াম চলচ্চিত্র জমা করে: ব্যাপ্তি-মধ্যস্থতার প্রবাহের একটি যান্ত্রিক যৌক্তিকীকরণ," হার্বার্ট ও হ্যাকনি ডোনেশন লিথিয়ামের 500 টি ন্যানোয়োমিটারের কম দৈর্ঘ্যের স্ফুলিঙ্গের উল্লেখযোগ্য উচ্চ শক্তি, এবং তারা তাদের মূল কাঠামো প্রদান করে, যা বোঝায় যে চাপ নিয়ন্ত্রণে লিথিয়ামের ক্ষমতা নিয়ন্ত্রণের দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয় এবং যা হারে উপাদান বিকৃত হয়।

অবশেষে, "উচ্চ-বিশুদ্ধতা বাষ্পের ননইনিনেন্টেনটেনেশনে লিথিয়াম ছায়াছবি জমা পড়েছে: সম্প্রচারের মধ্যবর্তী মধ্যস্থতাকারিত প্রবাহের পরিবর্তনের একটি যান্ত্রিক কৌশলগতীকরণ", লেখক একটি পরিসংখ্যানগত মডেল প্রদান করে যা এই অবস্থার ব্যাখ্যা করে যে লিথিয়াম একটি আকস্মিক রূপান্তর ঘটায় যার ফলে এটি আরও সহজতর করে। চাপ কমানোর ক্ষমতা তারা একটি মডেল প্রদান করে যা সরাসরি লিথিয়ামের যান্ত্রিক আচরণকে ব্যাটারিটির কার্যকারিতার সাথে সংযুক্ত করে।

"আমরা যে পদ্ধতিগুলি লিথিয়াম দ্বারা ক্ষণস্থায়ী দৈর্ঘ্যের চাপকে দূর করে দেয় তা ব্যাখ্যা করতে চেষ্টা করছি," ইন্টারন্যাশনাল ডিফেক্টসের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। এই মৌলিক সমস্যা আমাদের বোঝার উন্নত একটি নিরাপদ ইন্টারফেসের উন্নয়নে সক্ষম হবে যা নিরাপদ, দীর্ঘমেয়াদী এবং উচ্চ হার সাইক্লিং কর্মক্ষমতা তুলে ধরবে।

হার্বার্ট বলছে: "আমি আশা করি আমাদের কাজটি পরবর্তী-জেনারেল স্টোরেজ ডিভাইসগুলির বিকাশের চেষ্টা করে যাচ্ছে এমন নির্দেশের উপর একটি উল্লেখযোগ্য প্রভাব রয়েছে।"