মানব সভ্যতার অগ্রগতির বস্তুগত ভিত্তি হিসাবে শক্তি সর্বদা একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেছে।মানব সমাজের উন্নয়নের জন্য এটি একটি অপরিহার্য গ্যারান্টি।পানি, বায়ু এবং খাদ্যের সাথে এটি মানুষের বেঁচে থাকার জন্য প্রয়োজনীয় শর্ত তৈরি করে এবং সরাসরি মানুষের জীবনকে প্রভাবিত করে।.

জ্বালানি শিল্পের বিকাশ কাঠের "যুগ" থেকে কয়লার "যুগে" এবং তারপরে কয়লার "যুগ" থেকে তেলের "যুগে" দুটি প্রধান রূপান্তর ঘটেছে।এখন এটি তেলের "যুগ" থেকে পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি পরিবর্তনের "যুগে" পরিবর্তন হতে শুরু করেছে।

19 শতকের গোড়ার দিকে কয়লা প্রধান উৎস থেকে শুরু করে 20 শতকের মাঝামাঝি তেল প্রধান উৎস হিসেবে, মানুষ 200 বছরেরও বেশি সময় ধরে জীবাশ্ম শক্তিকে বৃহৎ পরিসরে ব্যবহার করেছে।যাইহোক, জীবাশ্ম শক্তি দ্বারা প্রভাবিত বিশ্বব্যাপী শক্তি কাঠামো এটিকে জীবাশ্ম শক্তির ক্ষয় থেকে আর দূরে রাখে না।

কয়লা, তেল এবং প্রাকৃতিক গ্যাস দ্বারা উপস্থাপিত তিনটি ঐতিহ্যবাহী জীবাশ্ম শক্তি অর্থনৈতিক বাহক নতুন শতাব্দীতে দ্রুত নিঃশেষ হয়ে যাবে এবং ব্যবহার ও দহনের প্রক্রিয়ায়, এটি গ্রিনহাউস প্রভাব সৃষ্টি করবে, প্রচুর পরিমাণে দূষক তৈরি করবে এবং দূষিত করবে। পরিবেশ।

অতএব, জীবাশ্ম শক্তির উপর নির্ভরতা হ্রাস করা, বিদ্যমান অযৌক্তিক শক্তি ব্যবহারের কাঠামো পরিবর্তন করা এবং পরিষ্কার এবং দূষণমুক্ত নতুন পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি সন্ধান করা অপরিহার্য।

বর্তমানে, নবায়নযোগ্য শক্তির মধ্যে প্রধানত বায়ু শক্তি, হাইড্রোজেন শক্তি, সৌর শক্তি, বায়োমাস শক্তি, জোয়ার-ভাটা শক্তি এবং ভূ-তাপীয় শক্তি ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে এবং বায়ু শক্তি এবং সৌর শক্তি বিশ্বব্যাপী বর্তমান গবেষণার হটস্পট।

যাইহোক, বিভিন্ন পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির উত্সগুলির দক্ষ রূপান্তর এবং সঞ্চয়স্থান অর্জন করা এখনও তুলনামূলকভাবে কঠিন, এইভাবে তাদের কার্যকরভাবে ব্যবহার করা কঠিন করে তোলে।

এই ক্ষেত্রে, মানুষের দ্বারা নতুন পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির কার্যকর ব্যবহার উপলব্ধি করার জন্য, সুবিধাজনক এবং দক্ষ নতুন শক্তি সঞ্চয় প্রযুক্তি বিকাশ করা প্রয়োজন, যা বর্তমান সামাজিক গবেষণায়ও একটি আলোচিত স্থান।

বর্তমানে, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি, সবচেয়ে দক্ষ সেকেন্ডারি ব্যাটারিগুলির মধ্যে একটি হিসাবে, বিভিন্ন ইলেকট্রনিক ডিভাইস, পরিবহন, মহাকাশ এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে।, উন্নয়নের সম্ভাবনা আরো কঠিন.

সোডিয়াম এবং লিথিয়ামের ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি একই রকম, এবং এতে শক্তি সঞ্চয়ের প্রভাব রয়েছে।এর সমৃদ্ধ বিষয়বস্তু, সোডিয়াম উৎসের অভিন্ন বন্টন এবং কম দামের কারণে, এটি বৃহৎ আকারের শক্তি সঞ্চয় প্রযুক্তিতে ব্যবহৃত হয়, যার স্বল্প খরচ এবং উচ্চ দক্ষতার বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

সোডিয়াম আয়ন ব্যাটারির ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে স্তরযুক্ত ট্রানজিশন মেটাল যৌগ, পলিয়ানিয়ান, ট্রানজিশন মেটাল ফসফেট, কোর-শেল ন্যানো পার্টিকেলস, ​​ধাতু যৌগ, হার্ড কার্বন ইত্যাদি।

প্রকৃতিতে প্রচুর পরিমাণে মজুদ সহ একটি উপাদান হিসাবে, কার্বন সস্তা এবং প্রাপ্ত করা সহজ, এবং সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য একটি অ্যানোড উপাদান হিসাবে অনেক স্বীকৃতি অর্জন করেছে।

গ্রাফিটাইজেশনের ডিগ্রী অনুসারে, কার্বন পদার্থকে দুটি ভাগে ভাগ করা যায়: গ্রাফিটিক কার্বন এবং নিরাকার কার্বন।

হার্ড কার্বন, যা নিরাকার কার্বনের অন্তর্গত, 300mAh/g এর একটি সোডিয়াম স্টোরেজ নির্দিষ্ট ক্ষমতা প্রদর্শন করে, যখন উচ্চতর গ্রাফিটাইজেশন সহ কার্বন উপাদানগুলি তাদের বৃহৎ পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল এবং শক্তিশালী অর্ডারের কারণে বাণিজ্যিক ব্যবহার পূরণ করা কঠিন।

অতএব, নন-গ্রাফাইট হার্ড কার্বন উপাদানগুলি মূলত ব্যবহারিক গবেষণায় ব্যবহৃত হয়।

সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য অ্যানোড উপাদানগুলির কার্যকারিতা আরও উন্নত করার জন্য, আয়ন ডোপিং বা কম্পাউন্ডিংয়ের মাধ্যমে কার্বন পদার্থের হাইড্রোফিলিসিটি এবং পরিবাহিতা উন্নত করা যেতে পারে, যা কার্বন পদার্থের শক্তি সঞ্চয়ের কর্মক্ষমতা বাড়াতে পারে।

সোডিয়াম আয়ন ব্যাটারির নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপাদান হিসাবে, ধাতব যৌগগুলি প্রধানত দ্বি-মাত্রিক ধাতু কার্বাইড এবং নাইট্রাইড।দ্বি-মাত্রিক পদার্থের চমৎকার বৈশিষ্ট্যগুলি ছাড়াও, তারা শুধুমাত্র শোষণ এবং আন্তঃসংযোগের মাধ্যমে সোডিয়াম আয়ন সংরক্ষণ করতে পারে না, তবে সোডিয়ামের সাথে একত্রিত হতে পারে। আয়নগুলির সংমিশ্রণ শক্তি সঞ্চয়ের জন্য রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে ক্যাপাসিট্যান্স তৈরি করে, যার ফলে শক্তি সঞ্চয়ের প্রভাবকে ব্যাপকভাবে উন্নত করে।

উচ্চ খরচ এবং ধাতব যৌগগুলি পেতে অসুবিধার কারণে, কার্বন উপাদানগুলি এখনও সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য প্রধান অ্যানোড উপাদান।

স্তরযুক্ত ট্রানজিশন ধাতব যৌগগুলির উত্থান গ্রাফিন আবিষ্কারের পরে।বর্তমানে, সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে ব্যবহৃত দ্বি-মাত্রিক উপকরণগুলির মধ্যে প্রধানত সোডিয়াম-ভিত্তিক স্তরযুক্ত NaxMO4, NaxCoO4, NaxMnO4, NaxVO4, NaxFeO4 ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত।

পলিনিওনিক পজিটিভ ইলেক্ট্রোড উপকরণগুলি প্রথমে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি পজিটিভ ইলেক্ট্রোডে ব্যবহৃত হয়েছিল এবং পরে সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে ব্যবহার করা হয়েছিল।গুরুত্বপূর্ণ প্রতিনিধি উপকরণগুলির মধ্যে রয়েছে অলিভাইন স্ফটিক যেমন NaMnPO4 এবং NaFePO4।

ট্রানজিশন মেটাল ফসফেট মূলত লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল।সংশ্লেষণ প্রক্রিয়া তুলনামূলকভাবে পরিপক্ক এবং অনেক স্ফটিক কাঠামো আছে।

ফসফেট, একটি ত্রি-মাত্রিক কাঠামো হিসাবে, একটি কাঠামোর কাঠামো তৈরি করে যা সোডিয়াম আয়নগুলির ডিন্টারকেলেশন এবং ইন্টারক্যালেশনের জন্য সহায়ক, এবং তারপরে চমৎকার শক্তি সঞ্চয় কার্যক্ষমতা সহ সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্রাপ্ত করে।

কোর-শেল গঠন উপাদান হল সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য একটি নতুন ধরনের অ্যানোড উপাদান যা সাম্প্রতিক বছরগুলিতে আবির্ভূত হয়েছে।মূল উপকরণের উপর ভিত্তি করে, এই উপাদানটি চমৎকার কাঠামোগত নকশার মাধ্যমে একটি ফাঁপা কাঠামো অর্জন করেছে।

আরও সাধারণ কোর-শেল কাঠামোর উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে ফাঁপা কোবাল্ট সেলেনাইড ন্যানোকিউবস, ফে-এন কো-ডোপড কোর-শেল সোডিয়াম ভ্যানাডেট ন্যানোস্ফিয়ার, ছিদ্রযুক্ত কার্বন ফাঁপা টিন অক্সাইড ন্যানোস্ফিয়ার এবং অন্যান্য ফাঁপা কাঠামো।

এর চমৎকার বৈশিষ্ট্যের কারণে, যাদুকরী ফাঁপা এবং ছিদ্রযুক্ত কাঠামোর সাথে মিলিত, আরও ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কার্যকলাপ ইলেক্ট্রোলাইটের সংস্পর্শে আসে এবং একই সময়ে, এটি দক্ষ শক্তি সঞ্চয় করার জন্য ইলেক্ট্রোলাইটের আয়ন গতিশীলতাকে ব্যাপকভাবে প্রচার করে।

বিশ্বব্যাপী নবায়নযোগ্য শক্তি ক্রমাগত বৃদ্ধি পাচ্ছে, শক্তি সঞ্চয় প্রযুক্তির উন্নয়নকে উন্নীত করছে।

বর্তমানে, বিভিন্ন শক্তি সঞ্চয় পদ্ধতি অনুসারে, এটিকে ভৌত শক্তি সঞ্চয়স্থান এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল শক্তি সঞ্চয়স্থানে ভাগ করা যায়।

উচ্চ নিরাপত্তা, কম খরচে, নমনীয় ব্যবহার এবং উচ্চ দক্ষতার কারণে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল এনার্জি স্টোরেজ আজকের নতুন এনার্জি স্টোরেজ প্রযুক্তির উন্নয়নের মান পূরণ করে।

বিভিন্ন ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়া প্রক্রিয়া অনুসারে, ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল শক্তি সঞ্চয় শক্তির উৎসগুলির মধ্যে প্রধানত সুপারক্যাপাসিটর, সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারি, জ্বালানী শক্তি ব্যাটারি, নিকেল-ধাতু হাইড্রাইড ব্যাটারি, সোডিয়াম-সালফার ব্যাটারি এবং লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি অন্তর্ভুক্ত।

শক্তি সঞ্চয় প্রযুক্তিতে, নমনীয় ইলেক্ট্রোড উপাদানগুলি তাদের ডিজাইনের বৈচিত্র্য, নমনীয়তা, কম খরচে এবং পরিবেশগত সুরক্ষা বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে অনেক বিজ্ঞানীদের গবেষণার আগ্রহকে আকর্ষণ করেছে।

কার্বন পদার্থের বিশেষ থার্মোকেমিক্যাল স্থিতিশীলতা, ভালো বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা, উচ্চ শক্তি এবং অস্বাভাবিক যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যা তাদেরকে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি এবং সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য প্রতিশ্রুতিশীল ইলেক্ট্রোড তৈরি করে।

সুপারক্যাপাসিটারগুলি উচ্চ বর্তমান অবস্থার অধীনে দ্রুত চার্জ করা এবং নিষ্কাশন করা যেতে পারে এবং 100,000 বারেরও বেশি একটি চক্র জীবন থাকতে পারে।এগুলি ক্যাপাসিটার এবং ব্যাটারির মধ্যে একটি নতুন ধরণের বিশেষ ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল শক্তি সঞ্চয় করার পাওয়ার সাপ্লাই।

সুপারক্যাপাসিটরগুলির উচ্চ শক্তি ঘনত্ব এবং উচ্চ শক্তি রূপান্তর হারের বৈশিষ্ট্য রয়েছে, তবে তাদের শক্তির ঘনত্ব কম, তারা স্ব-স্রাব প্রবণ, এবং ভুলভাবে ব্যবহার করা হলে তারা ইলেক্ট্রোলাইট ফুটো হওয়ার ঝুঁকিতে থাকে।

যদিও জ্বালানী পাওয়ার সেলের বৈশিষ্ট্য নেই চার্জিং, বৃহৎ ক্ষমতা, উচ্চ নির্দিষ্ট ক্ষমতা এবং প্রশস্ত নির্দিষ্ট শক্তি পরিসীমা, এর উচ্চ অপারেটিং তাপমাত্রা, উচ্চ ব্যয় মূল্য এবং কম শক্তি রূপান্তর দক্ষতা এটিকে শুধুমাত্র বাণিজ্যিকীকরণ প্রক্রিয়ায় উপলব্ধ করে।নির্দিষ্ট বিভাগে ব্যবহৃত।

লিড-অ্যাসিড ব্যাটারিগুলির কম খরচে, পরিপক্ক প্রযুক্তি এবং উচ্চ নিরাপত্তার সুবিধা রয়েছে এবং সিগন্যাল বেস স্টেশন, বৈদ্যুতিক সাইকেল, অটোমোবাইল এবং গ্রিড শক্তি সঞ্চয়স্থানে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে।পরিবেশ দূষিত করার মতো শর্ট বোর্ডগুলি শক্তি সঞ্চয়ের ব্যাটারির জন্য ক্রমবর্ধমান উচ্চতর প্রয়োজনীয়তা এবং মান পূরণ করতে পারে না।

Ni-MH ব্যাটারিগুলির শক্তিশালী বহুমুখিতা, কম ক্যালোরিফিক মান, বড় মনোমার ক্ষমতা এবং স্থিতিশীল স্রাবের বৈশিষ্ট্য রয়েছে, তবে তাদের ওজন তুলনামূলকভাবে বড়, এবং ব্যাটারি সিরিজ পরিচালনায় অনেক সমস্যা রয়েছে, যা সহজেই একক গলে যেতে পারে। ব্যাটারি বিভাজক।