গবেষকরা লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি দক্ষতা উন্নত করার একটি নতুন উপায় তৈরি করেছেন

জাপানের শিনশু বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিজ্ঞান বিভাগের সেন্টার ফর এনার্জি অ্যান্ড এনভায়রনমেন্টাল সায়েন্সের অধ্যাপক নোবেইকি জেটসু এবং কেন্দ্রের পরিচালক অধ্যাপক কাতসুয়া টেশিমা গবেষণাটি পরিচালনা করেন।

লেখকগণ এই বছরের জানুয়ারিতে বিজ্ঞাপনের প্রতিবেদনগুলিতে অনলাইন ফলাফল প্রকাশ করেছেন।

"নিম্ন লিথিয়াম ট্রান্সপোর্ট নম্বর, কঠিন / তরল ইন্টারফেসে জটিল প্রতিক্রিয়া এবং তাপ অস্থিতিশীলতার মতো কিছু তরল ইলেক্ট্রোলাইটের অভ্যন্তরীণ বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে, বর্তমান ইলেকট্রোকেমিক্যাল ডিভাইসগুলির মধ্যে একযোগে উচ্চ শক্তি ও শক্তি অর্জন করা সম্ভব হয়নি, "নোবেলবিজয়ী জেটসু, পত্রিকার প্রথম লেখক হিসাবে।

লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারীটি রিচার্জযোগ্য এবং শক্তি যেমন মোবাইল ফোন, ল্যাপটপ, পাওয়ার সরঞ্জাম এবং বৈদ্যুতিক গ্রিডের জন্য এমনকি শক্তি সঞ্চয় করে এমন ডিভাইস। তারা তাপমাত্রা প্রবাহের জন্য বিশেষ করে সংবেদনশীল, এবং আগুন বা এমনকি বিস্ফোরণ কারণ পরিচিত হয়। তরল ইলেক্ট্রোলাইটের সমস্যাগুলির প্রতিক্রিয়া হিসাবে, বিজ্ঞানীরা তরল ছাড়া একটি ভাল সমস্ত কঠিন অবস্থা ব্যাটারিকে বিকশিত করার দিকে কাজ করছে।

"সব-কঠিন-রাষ্ট্রীয় ব্যাটারীর সম্ভাব্য সুবিধার সত্ত্বেও, তাদের শক্তি চরিত্রগত এবং শক্তির ঘনত্বগুলি অবশ্যই উন্নত প্রযুক্তির যেমন দীর্ঘমেয়াদি বৈদ্যুতিক যানবাহনগুলিতে তাদের অ্যাপ্লিকেশানগুলিতে অনুমতি দিতে হবে," জেটসু বলেন। "নিম্ন-রেট দক্ষতা এবং সমস্ত শক্ত-স্থায়ী ব্যাটারির কম শক্তি ঘনত্বগুলি কিছুটা যথাযথ কঠিন-কঠিন বৈষম্যপূর্ণ ইন্টারফেস গঠন প্রযুক্তির অভাব যা তরল ইলেক্ট্রোলাইট সিস্টেমে তুলনামূলক উচ্চ আইকন পরিবাহিতা প্রদর্শন করে।"

Zettsu এবং তার দল গলিত LiOH মধ্যে garnet- টাইপ অক্সাইড কঠিন ইলেক্ট্রোলাইট স্ফটিক বৃদ্ধি একটি সলভেন্ট (flux) হিসাবে ব্যবহৃত একটি সল্ট যা ইলেকট্রোড একটি কঠিন অবস্থা হিসাবে bonded হিসাবে তারা বেড়েছে হিসাবে ব্যবহৃত। ঘনবসতিপূর্ণ হত্তয়া পরিচিত একটি নির্দিষ্ট স্ফটিক প্রাঙ্গন গবেষকরা একটি সিরামিক বিভাজক হিসাবে কাজ করে যা স্তর মধ্যে বেধ এবং সংযোগ এলাকা নিয়ন্ত্রণ করতে অনুমতি দেয়,

"ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপিক পর্যবেক্ষণটি প্রকাশ করেছে যে, পৃষ্ঠটি অত্যন্ত সংজ্ঞায়িত বহুমাত্রিক স্ফটিকের সাথে ঘনভাবে আবৃত। প্রতিটি স্ফটিক প্রতিবেশী লোকেদের সাথে সংযুক্ত" Zettsu লিখেছেন।

জেটসু আরও বলেন যে ইলেক্ট্রোড লেয়ারের ইলেক্ট্রোলাইট লেয়ারটি স্ট্যাক করার সময় নবীন উত্থিত স্ফটিক লেয়ার আদর্শ সিরামিক বিভাজক হতে পারে।

"আমরা বিশ্বাস করি যে ইন্টারফেসে পার্শ্ব প্রতিক্রিয়াগুলির বিরুদ্ধে দৃঢ়তা থাকা আমাদের পদ্ধতিটি একটি পাতলা এবং ঘন ইন্টারফেসের সাথে আদর্শ সিরামিক বিভাজক তৈরি করতে পারে," জিটসু লিখেছিলেন, এই বিশেষ পরীক্ষায় ব্যবহৃত সিরামিকগুলি খুব বেশি ব্যবহৃত ছিল কঠিন ব্যাটারিতে "যাইহোক, যতক্ষণ ইলেকট্রোড স্তর 100 মাইক্রন হিসাবে পাতলা হিসাবে করা যাবে, স্ট্যাকিং স্তর একটি কঠিন ব্যাটারি হিসাবে কাজ করবে।"

এক শত মাইক্রন একটি মানুষের চুলের প্রস্থের প্রায় সমান, এবং সমসাময়িক লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির মধ্যে একটি আদর্শ ইলেক্ট্রোড স্তর দ্বিগুণ কম।

২0২0 সালের অলিম্পিক গেমসে সবকটি কঠিন রাষ্ট্রীয় ব্যাটারি নমুনা প্রদর্শন করার চূড়ান্ত লক্ষ্যের সাথে ইতিমধ্যেই গবেষকরা এবং বেসরকারী সংস্থার মধ্যে বেশ কয়েকটি সহযোগিতার আয়োজন করে "সবক-কঠিন-রাষ্ট্রীয় ব্যাটারীগুলি শক্তি সংরক্ষণের ডিভাইসগুলির জন্য প্রার্থীদের প্রতিশ্রুতি প্রদান করছে"। টোকিও।

জেটসু এবং অন্যান্য গবেষকরা ২0২২ সালের মধ্যে ইলেকট্রিক গাড়ির ব্যবহারের জন্য প্রোটোটাইপ সেল তৈরি করে এবং পরিধেয় ডিভাইসগুলির জন্য পরিকল্পনা করে।

এই প্রকল্পে অন্যান্য সহযোগীদের টাওকুবিতে ইনস্টিটিউট অব মেসেজ রিসার্চ ইনস্টিটিউটের গবেষকগণ, টেকনো নাগা ইনস্টিটিউট অব টেকনোলজিতে ফ্রন্টিয়ার রিসার্চ ইনস্টিটিউট ফর ম্যাটেরিয়ালস ইনস্টিটিউট, এবং ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট ফর ম্যাটেরিয়াল সাইন্স

উত্স: বিজ্ঞান দৈনিক