वैज्ञानिकों ने लिथियम धातु बैटरी के जीवन को तिगुना करने का एक तरीका खोज लिया है
लिथियम धातु बैटरी सबसे होनहार नए प्रकार की बैटरी में से एक है। आखिरकार, उनकी संभावित क्षमता समान लिथियम-आयन बैटरी से 10 गुना अधिक है।
लेकिन धातु के लिथियम के संक्षारक और संक्षारक विनाश के रूप में वृद्धि की प्रवृत्ति ने नई बैटरी को पूरी तरह से बाजार को जीतने की अनुमति नहीं दी।
लेकिन लगता है कि राइस यूनिवर्सिटी की एक रिसर्च टीम को इस समस्या का हल मिल गया है।
वैज्ञानिक समूह ने एक बल्कि सुरुचिपूर्ण समाधान का प्रस्ताव दिया: सबसे आम चिपकने वाला टेप और आधुनिक लेजर प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके, वे इलेक्ट्रोड के लिए एक पूरी तरह से नई सामग्री विकसित करने में कामयाब रहे।
लिथियम धातु बैटरी और इसके मुख्य नुकसान
लिथियम-धातु बैटरी के डिजाइन में, एनोड (जो अन्य बैटरी में ग्रेफाइट से बना है) शुद्ध धातु लिथियम से बना है।
और चूंकि इस सामग्री में एक विशिष्ट विशिष्ट ऊर्जा है, इसलिए धातु लिथियम बैटरी की क्षमता को 10 गुना बढ़ाने में सक्षम है, साथ ही चार्जिंग प्रक्रिया को कई बार गति प्रदान करता है।
यहाँ बस कई महत्वपूर्ण नुकसान हैं, और मुख्य एक तथाकथित डेंड्राइट्स बनने की बढ़ी हुई प्रवृत्ति है।
धातु का निर्माण, जो बैटरी की वास्तविक क्षमता को काफी कम कर देगा और यहां तक कि आंतरिक शॉर्ट सर्किट के कारण बैटरी को आग लग सकती है।
वैज्ञानिकों ने क्या प्रस्ताव दिया है
जितना संभव हो सके डेन्ड्राइट गठन की दर को कम करने के लिए, निम्नलिखित समाधान प्रस्तावित किया गया था:
सबसे साधारण स्कॉच टेप लें, इसमें थोड़ा सा ग्राफीन मिलाएं, इसे कॉपर करंट कलेक्टर (जो लिथियम एनोड का हिस्सा है) के चारों ओर लपेटें और इसे विशेष रूप से ट्यून किए गए लेजर के साथ प्रोसेस करें।
इसी समय, वर्कपीस को 2026 डिग्री सेल्सियस के अत्यधिक तापमान पर गरम किया गया था, जिसने वर्कपीस के मूल गुणों को बदल दिया।
इस उपचार ने तांबे की टेप को एक छिद्रपूर्ण संरचना में बदल दिया, जिसमें मुख्य रूप से ग्राफीन की छोटी अशुद्धियों के साथ सिलिकॉन और ऑक्सीजन शामिल थे।
इस तरह से प्राप्त सामग्री के साथ प्रयोग से पता चला है कि यह एक सुरक्षात्मक खोल के रूप में कार्य कर सकता है वर्तमान कलेक्टर, जबकि सक्रिय रूप से अवशोषित और उत्सर्जक धातु लिथियम और एक ही समय में गठन को भड़काने नहीं अवांछित डेन्ड्राइट।
इसके अलावा, लिथियम धातु का मजबूत ऑक्सीकरण एक और गंभीर समस्या थी। इसने लिथियम धातु बैटरी की दक्षता और सेवा जीवन को काफी कम कर दिया। और इस प्रभाव को कम करने के लिए, एनोड को बढ़ाना आवश्यक था।
प्रयोग के दौरान प्राप्त कोटिंग ने इस समस्या को भी हल कर दिया। आखिरकार, किए गए परीक्षणों से पता चला कि एक विशेष कोटिंग के बिना समान बैटरी की तुलना में परीक्षण किए गए प्रोटोटाइप की सेवा का जीवन कम से कम तीन गुना बढ़ गया।
उसी समय, नई बैटरी 60 चार्ज-डिस्चार्ज चक्रों के बाद अपनी मूल क्षमता के कम से कम 70% को बरकरार रखती है, जिसे एक उत्कृष्ट परिणाम भी माना जाता है।
वैज्ञानिकों को भविष्य के विकास के लिए उच्च उम्मीदें हैं और लिथियम धातु बैटरी के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए काम करना जारी रखते हैं।
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