• sales@hz-liao.com

লিথিয়াম ব্যাটারির কর্মক্ষমতা ধীরে ধীরে অতিক্রম করা হয়েছে

লিথিয়াম ব্যাটারির কর্মক্ষমতা ধীরে ধীরে অতিক্রম করা হয়েছে

ব্যাটারি শিল্পে সিলিকন অ্যানোড ব্যাপক মনোযোগ আকর্ষণ করেছে। এর তুলনায়লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগ্রাফাইট অ্যানোড ব্যবহার করে ৩-৫ গুণ বেশি ধারণক্ষমতা প্রদান করা যায়। বেশি ধারণক্ষমতার অর্থ হলো, প্রতিটি চার্জের পর ব্যাটারিটি বেশিক্ষণ টিকবে, যা বৈদ্যুতিক গাড়ির চলার দূরত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে বাড়িয়ে দিতে পারে। যদিও সিলিকন সহজলভ্য ও সস্তা, সিলিকন অ্যানোডের চার্জ-ডিসচার্জ চক্র সীমিত। প্রতিটি চার্জ-ডিসচার্জ চক্রের সময় এদের আয়তন ব্যাপকভাবে প্রসারিত হয় এবং এমনকি এদের ধারণক্ষমতাও হ্রাস পায়, যার ফলে ইলেকট্রোড কণাগুলো ভেঙে যায় বা ইলেকট্রোড ফিল্মের স্তর আলাদা হয়ে যায়।

অধ্যাপক জাং উক চোই এবং অধ্যাপক আলি কোস্কুনের নেতৃত্বে কাইস্ট (KAIST) দলটি ২০ জুলাই সিলিকন অ্যানোডযুক্ত উচ্চ ধারণক্ষমতাসম্পন্ন লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির জন্য একটি আণবিক পুলি আঠার বিষয়ে প্রতিবেদন প্রকাশ করেছে।

KAIST দলটি ব্যাটারি ইলেকট্রোড বাইন্ডারের মধ্যে আণবিক পুলি (যাকে পলিরোটাক্সেন বলা হয়) সংহত করেছে, যার মধ্যে ব্যাটারি ইলেকট্রোডগুলিকে ধাতব সাবস্ট্রেটের সাথে সংযুক্ত করার জন্য সেগুলিতে পলিমার যুক্ত করাও অন্তর্ভুক্ত। পলিরোটেনের রিংগুলি পলিমার কঙ্কালের মধ্যে স্ক্রু দিয়ে আটকানো থাকে এবং কঙ্কাল বরাবর অবাধে চলাচল করতে পারে।

পলিরোটেনের রিংগুলো সিলিকন কণার আয়তন পরিবর্তনের সাথে সাথে অবাধে চলাচল করতে পারে। রিংগুলোর এই চলাচল সিলিকন কণার আকৃতি কার্যকরভাবে ধরে রাখতে পারে, ফলে ক্রমাগত আয়তন পরিবর্তনের প্রক্রিয়ায় সেগুলো ভেঙে যায় না। এটি উল্লেখযোগ্য যে, পলিরোটেন আঠার উচ্চ স্থিতিস্থাপকতার কারণে চূর্ণবিচূর্ণ সিলিকন কণাও একত্রিত থাকতে পারে। নতুন এই আঠার কার্যকারিতা প্রচলিত আঠাগুলোর (সাধারণত সরলরৈখিক পলিমার) থেকে সম্পূর্ণ ভিন্ন। প্রচলিত আঠাগুলোর স্থিতিস্থাপকতা সীমিত এবং তাই এগুলো কণার আকৃতি দৃঢ়ভাবে ধরে রাখতে পারে না। পূর্ববর্তী আঠাগুলো চূর্ণবিচূর্ণ কণাগুলোকে ছড়িয়ে দিতে পারে এবং সিলিকন ইলেকট্রোডের ধারণক্ষমতা কমিয়ে দিতে বা এমনকি নষ্ট করে দিতে পারে।

লেখকের মতে, এটি মৌলিক গবেষণার গুরুত্বের একটি চমৎকার দৃষ্টান্ত। পলিরোটাক্সেন গত বছর “যান্ত্রিক বন্ধন” ধারণার জন্য নোবেল পুরস্কার লাভ করেছে। “যান্ত্রিক বন্ধন” একটি নব-সংজ্ঞায়িত ধারণা যা চিরায়ত রাসায়নিক বন্ধন, যেমন সমযোজী বন্ধন, আয়নিক বন্ধন, সমন্বয় বন্ধন এবং ধাতব বন্ধনের সাথে যুক্ত করা যেতে পারে। দীর্ঘমেয়াদী মৌলিক গবেষণা অপ্রত্যাশিত গতিতে ব্যাটারি প্রযুক্তির দীর্ঘদিনের প্রতিবন্ধকতাগুলো ধীরে ধীরে সমাধান করছে। লেখকরা আরও উল্লেখ করেছেন যে, তারা বর্তমানে একটি বৃহৎ ব্যাটারি প্রস্তুতকারক সংস্থার সাথে তাদের আণবিক পুলিগুলোকে প্রকৃত ব্যাটারি পণ্যের সাথে একীভূত করার জন্য কাজ করছেন।

নর্থওয়েস্টার্ন ইউনিভার্সিটির ২০০৬ সালের রসায়নে নোবেল পুরস্কার বিজয়ী স্যার ফ্রেজার স্টডার্ট আরও বলেন: “শক্তি সঞ্চয়ের ক্ষেত্রে প্রথমবারের মতো যান্ত্রিক বন্ধন পুনরুদ্ধার করা হয়েছে। KAIST দলটি দক্ষতার সাথে স্লিপ-রিং পলিরোটাক্সেন এবং ফাংশনালাইজড আলফা-সাইক্লোডেক্সট্রিন স্পাইরাল পলিইথিলিন গ্লাইকোলে যান্ত্রিক বাইন্ডার ব্যবহার করেছে, যা বাজারে থাকা লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির কার্যক্ষমতায় একটি যুগান্তকারী পরিবর্তন এনেছে। এই যান্ত্রিক বাইন্ডারযুক্ত পুলি-আকৃতির যৌগগুলো শুধুমাত্র একটি রাসায়নিক বন্ধনযুক্ত প্রচলিত উপাদানকে প্রতিস্থাপন করে, যা উপকরণ এবং সরঞ্জামের বৈশিষ্ট্যের উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলবে।”


পোস্ট করার সময়: মার্চ-১০-২০২৩