একটি দীর্ঘ ব্যাটারি জীবন জন্য: পরবর্তী কর্মক্ষমতা স্তর লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারী ধাক্কা

January 15, 2019

প্রচলিত লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারী, যেমন স্মার্টফোন এবং নোটবুকগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত, কার্যক্ষমতা সীমাতে পৌঁছেছে। ভিয়েনা বিশ্ববিদ্যালয়ের রসায়ন অনুষদের পদার্থের রসায়নবিদ ফ্রেডি ক্লেৎস এবং আন্তর্জাতিক বিজ্ঞানীরা লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির জন্য একটি নতুন ন্যানো গঠনপ্রণালী নোড উপাদান তৈরি করেছেন যা ব্যাটারির ক্ষমতা এবং চক্রের জীবনকে প্রসারিত করে। Graphene সঙ্গে সংমিশ্রণে একটি Mesoporous মিশ্র ধাতু অক্সাইড উপর ভিত্তি করে, উপাদান বৈদ্যুতিক বা হাইব্রিড যানবাহন হিসাবে বড় ডিভাইসে ব্যাটারির ভাল ব্যবহার কিভাবে একটি নতুন পদ্ধতির প্রদান করতে পারে। গবেষণা এখন উন্নত শক্তি উপকরণ বর্তমান বিষয় কভার গল্প হিসাবে প্রকাশিত হয়েছে।

উচ্চ শক্তির ঘনত্ব, বর্ধিত চক্রের জীবন এবং কোন মেমরি প্রভাব: লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারীগুলি মোবাইল ডিভাইসের জন্য সর্বাধিক বিস্তৃত শক্তি সঞ্চয় ডিভাইস এবং ইলেক্ট্রো গতিশীলতার জন্য আশার আলোকে রয়েছে। উচ্চ কার্যকারিতা এবং স্থায়িত্বের পরবর্তী স্তরে ব্যাটারীগুলি ধাক্কা দেওয়ার জন্য এবং বৃহত্তর ডিভাইসগুলির জন্য তাদের আরও ভাল ব্যবহারযোগ্য করার জন্য গবেষকরা নতুন ধরনের সক্রিয় ইলেকট্রোড উপাদান খুঁজছেন। ভিয়েনা ইউনিভার্সিটির কার্যকরী সামগ্রী - ইনজার্নিক রসায়ন বিভাগের ফ্রেডি ক্লেটিজ বলেন, "ন্যানোস্ট্রাকচারযুক্ত লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি উপকরণগুলি একটি ভাল সমাধান সরবরাহ করতে পারে"। পিয়াইটেকনিকো গ্রুপের ফলিত উপাদান এবং ইলেক্ট্রোক্রেস্ট্রি গ্রুপের নেতা ক্লাউডিও গারবাল্ডির সাথে একসাথে ডি টরিনো, ইতালি, অধ্যয়ন এর প্রধান লেখক।

দুই বিজ্ঞানীরা এবং তাদের দলগুলি দ্বারা উন্নত একটি মিশ্র ধাতু অক্সাইড এবং graphene উপর ভিত্তি করে 2 ডি / 3 ডি nanocomposite, লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কর্মক্ষমতা গুরুত্ব সহকারে বৃদ্ধি। "আমাদের পরীক্ষা চালায়, নতুন ইলেক্ট্রোড উপাদান সরবরাহ করেছে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত ক্ষমতার সাথে উল্লেখযোগ্য ক্ষমতা উন্নত করেছে 3,000 বিপর্যয়যোগ্য চক্র এবং 1,২80 মিলেমিপের পর্যন্ত খুব উচ্চ বর্তমান শাসনগুলিতে স্রাব চক্রের উপরেও।" বিভাগের প্রধান ফ্রেডি ক্লেইজ বলেন। আজকের লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি প্রায় 1000 চার্জিং চক্রের পরে তাদের কর্মক্ষমতা হারান।

নতুন রেসিপি

প্রচলিত নোডগুলি প্রায়ই গ্রাফাইটের মত কার্বন উপাদান বিদ্যমান। "মেটাল অক্সাইডগুলির গ্রাফাইটের তুলনায় একটি ভাল ব্যাটারি ক্ষমতা রয়েছে, তবে তারা বেশ অস্থির এবং কম পরিবাহক," ক্লেটিজ ব্যাখ্যা করে। গবেষকরা উভয় যৌগের ইতিবাচক বৈশিষ্ট্য ভাল ব্যবহার করার একটি উপায় খুঁজে পাওয়া যায় নি। তারা একটি মিশ্র ধাতু অক্সাইড এবং অত্যন্ত পরিবাহী এবং স্থিতিশীল graphene উপর ভিত্তি করে, ইলেকট্রোড সক্রিয় উপকরণ একটি নতুন পরিবার উন্নত, সর্বাধিক রূপান্তর ধাতু অক্সাইড nanostructures এবং composites যারা তুলনায় উচ্চতর বৈশিষ্ট্য দেখাচ্ছে।

নতুন ধাপে রান্নার পদ্ধতির ভিত্তিতে প্রথম পদক্ষেপ হিসাবে, গবেষকরা মিশ্র ধাতু অর্জনের জন্য তাম্র এবং নিকেলকে একচেটিয়াভাবে এবং নিয়ন্ত্রিতভাবে মেশাতে সক্ষম হন। ন্যানোকাস্টিংয়ের উপর ভিত্তি করে - Mesoporous পদার্থ তৈরির একটি পদ্ধতি - তারা গঠনযুক্ত ন্যানোপোজাস মিশ্র ধাতু অক্সাইড কণা তৈরি করেছে, যা তাদের ছত্রাকের বিস্তৃত নেটওয়ার্কের কারণে ব্যাটারি এর ইলেক্ট্রোলাইট থেকে লিথিয়াম আয়ন এক্সচেঞ্জের জন্য একটি অত্যন্ত সক্রিয় প্রতিক্রিয়া এলাকা থাকে। বিজ্ঞানীরা তারপর পাতলা graphene স্তর সঙ্গে মিশ্র ধাতু অক্সাইড কণা মোড়ানো একটি স্প্রে শুকানোর পদ্ধতি প্রয়োগ।

সহজ এবং দক্ষ নকশা

ই-মোবিলিটির জন্য লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির ব্যবহার পরিবেশগত দৃষ্টিকোণ থেকে সমস্যাযুক্ত বলে মনে করা হয়, যেমন তাদের কাঁচামাল-নিবিড় উৎপাদন। যতটা সম্ভব সম্ভব যতটা সম্ভব শক্তি সঞ্চয় করতে পারে এমন ক্ষুদ্র ব্যাটারীগুলি এবং উত্পাদন করার জন্য ব্যয়বহুল নয়, তারা বড় আকারের ডিভাইসগুলিতে তাদের ব্যবহার অগ্রসর করতে পারে। "বিদ্যমান পদ্ধতির তুলনায়, নতুন উচ্চ কার্য সম্পাদন এবং দীর্ঘস্থায়ী দীর্ঘস্থায়ী নোড উপাদানগুলির জন্য আমাদের উদ্ভাবনী প্রকৌশল কৌশলটি সহজ এবং কার্যকর। এটি একটি জল-ভিত্তিক প্রক্রিয়া এবং তাই পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ এবং শিল্প স্তরে প্রয়োগ করার জন্য প্রস্তুত"। লেখক উপসংহার

থেকে: বিজ্ঞান সংবাদ