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वैज्ञानिकों ने इलेक्ट्रोलाइट के रूप में पानी के साथ एक प्रोटोटाइप लिथियम-आयन बैटरी विकसित की है

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योकोहामा स्टेट यूनिवर्सिटी (जापान) की एक शोध टीम ने जनता को लिथियम-आयन बैटरी का एक प्रोटोटाइप प्रस्तुत किया जो इलेक्ट्रोलाइट के रूप में साधारण पानी का उपयोग करता है। यह इस विकास और भविष्य में इसकी संभावनाओं के बारे में है जिस पर वर्तमान सामग्री में चर्चा की जाएगी।

वैज्ञानिकों ने इलेक्ट्रोलाइट के रूप में पानी के साथ एक प्रोटोटाइप लिथियम-आयन बैटरी विकसित की है

लिथियम-आयन बैटरी लगातार अपग्रेड क्यों करना चाहती हैं?

अब ऐसा विद्युत उपकरण खोजना बहुत कठिन है जो बैटरी का उपयोग न करता हो। क्लासिक लिथियम-आयन बैटरी में उत्कृष्ट क्षमता होती है और मूल क्षमता के न्यूनतम नुकसान के साथ बड़ी संख्या में डिस्चार्ज / चार्ज चक्रों का सामना करने में सक्षम होती है।

लेकिन क्लासिक बैटरियों में एक महत्वपूर्ण खामी है। यदि बैटरी केस क्षतिग्रस्त हो जाता है, तो प्रयुक्त इलेक्ट्रोलाइट (कार्बनिक सॉल्वैंट्स से बना) अत्यधिक ज्वलनशील होता है।

इसलिए जापानी वैज्ञानिकों ने इलेक्ट्रोलाइट को साधारण पानी से बदलकर इस स्पष्ट कमी को खत्म करने का फैसला किया। और अंत में उन्होंने यही किया।

इलेक्ट्रोलाइट के रूप में पानी के साथ एक प्रोटोटाइप लिथियम-आयन बैटरी क्या करने में सक्षम है

कई प्रयोगों के दौरान, जापानी इंजीनियरों ने स्थापित किया है कि मोलिब्डेनम ऑक्साइड का उपयोग एक अकार्बनिक यौगिक है जिसमें शामिल है नकारात्मक इलेक्ट्रोड में ऑक्सीजन उत्पादकता के उच्च स्तर की गारंटी देता है, जो वाणिज्यिक के लिए काफी पर्याप्त है आवेदन।

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आग की संभावना को पूरी तरह से खत्म करने के लिए, इंजीनियरों ने इलेक्ट्रोलाइट के रूप में साधारण पानी का उपयोग करने का फैसला किया। और दक्षता बनाए रखने के लिए, हमें इलेक्ट्रोड की सामग्री पर भी काम करना पड़ा।

अभिलक्षण ली x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2। (ए) ली 9/7 एनबी 2/7 मो 3/7 ओ 2 शुरू करने के लिए चार्ज / डिस्चार्ज वक्र (गैर-जलीय सेल) (बी) पानी में भिगोने से पहले और बाद में नमूने में सी 1 एस और ओ 1 एस के मुख्य स्तरों के एसओएक्सपीईएस स्पेक्ट्रा। (सी) पानी में भिगोने के बाद ली एक्स एनबी 2/7 एमओ 3/7 ओ 2 के चार्ज / डिस्चार्ज वक्र। (डी) पानी में भिगोने से पहले और बाद में नमूने के एक्स-रे विवर्तन (एक्सआरडी) पैटर्न और पानी में भिगोने के बाद नमूने के ऊर्जा फैलाव एक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपी (ईडीएक्स) के मौलिक नक्शे। VESTA प्रोग्राम (33) का उपयोग करके निर्मित Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 की क्रिस्टल संरचना का एक योजनाबद्ध चित्रण भी दिखाया गया है। (ई) ली एक्स नायब 2/7 मो 3/7 ओ 2 के चक्रीय वोल्टमोग्राम 21 मीटर LiTFSA में 0.2 mV s-1 की स्कैन दर पर। नीली ऊर्ध्वाधर रेखा जलीय LiTFSA इलेक्ट्रोलाइट 21 मीटर (F) चक्रीय के लिए उपलब्ध न्यूनतम संभावित सीमा को दर्शाती है Li1.05 Mn 1.95 O 4 और Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 के 21 m LiTFSA (सॉलिड लाइन्स) और 1 M LiPF 6 / EC: DMC (डैश्ड लाइन) के वोल्टमोग्राम क्रमश।
अभिलक्षण ली x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2। (ए) ली 9/7 एनबी 2/7 मो 3/7 ओ 2 शुरू करने के लिए चार्ज / डिस्चार्ज वक्र (गैर-जलीय सेल) (बी) पानी में भिगोने से पहले और बाद में नमूने में सी 1 एस और ओ 1 एस के मुख्य स्तरों के एसओएक्सपीईएस स्पेक्ट्रा। (सी) पानी में भिगोने के बाद ली एक्स एनबी 2/7 एमओ 3/7 ओ 2 के चार्ज / डिस्चार्ज वक्र। (डी) पानी में भिगोने से पहले और बाद में नमूने के एक्स-रे विवर्तन (एक्सआरडी) पैटर्न और पानी में भिगोने के बाद नमूने के ऊर्जा फैलाव एक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपी (ईडीएक्स) के मौलिक नक्शे। VESTA प्रोग्राम (33) का उपयोग करके निर्मित Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 की क्रिस्टल संरचना का एक योजनाबद्ध चित्रण भी दिखाया गया है। (ई) ली एक्स नायब 2/7 मो 3/7 ओ 2 के चक्रीय वोल्टमोग्राम 21 मीटर LiTFSA में 0.2 mV s-1 की स्कैन दर पर। नीली ऊर्ध्वाधर रेखा जलीय LiTFSA इलेक्ट्रोलाइट 21 मीटर (F) चक्रीय के लिए उपलब्ध न्यूनतम संभावित सीमा को दर्शाती है Li1.05 Mn 1.95 O 4 और Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 के 21 m LiTFSA (सॉलिड लाइन्स) और 1 M LiPF 6 / EC: DMC (डैश्ड लाइन) के वोल्टमोग्राम क्रमश।

परिणाम लिथियम-आयन बैटरी का एक कार्यशील प्रोटोटाइप है। आगे के परीक्षणों से पता चला कि 2000 चार्ज / डिस्चार्ज चक्रों के बाद, प्रोटोटाइप की क्षमता इसकी मूल क्षमता का केवल 30% कम हो गई थी।

ऐसा लगता है कि यह बिल्कुल सही लिथियम-आयन बैटरी है। लेकिन इसमें केवल एक खामी है - ऊर्जा का विशिष्ट गुरुत्व और ऑपरेटिंग वोल्टेज क्लासिक लिथियम-आयन बैटरी की तुलना में लगभग दो गुना कम है।

ऐसी बैटरियों का उपयोग कहां किया जा सकता है?

वैज्ञानिकों का सुझाव है कि इलेक्ट्रोलाइट के रूप में पानी वाली उनकी बैटरियां पूर्ण रूप से व्यावसायिक उपयोग में आ सकती हैं। तो यह माना जाता है कि ऐसी बैटरियों का उपयोग "हरित" ऊर्जा स्रोतों के भंडारण प्रणालियों में किया जा सकता है।

इसके अलावा, ऐसी बैटरियों का उपयोग सार्वजनिक विद्युत परिवहन और अन्य बुनियादी ढांचे में अच्छी तरह से किया जा सकता है, जिसमें उच्च वोल्टेज और पीक ऑपरेशन के निर्माण की आवश्यकता नहीं होती है।

खैर, हम व्यापक बाजार में इलेक्ट्रोलाइट के रूप में पानी के साथ लिथियम-आयन बैटरी के जारी होने का इंतजार करेंगे। अगर आपको सामग्री पसंद आई है, तो इसे रेट करना और चैनल को सब्सक्राइब करना न भूलें। ध्यान देने के लिए आपका धन्यवाद!

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