একটি নতুন ব্যাটারি ডিজাইন শীঘ্রই ফোনগুলি দীর্ঘস্থায়ী করতে পারে, ড্রোনগুলি আরও দূরে উড়ে যেতে পারে এবং বৈদ্যুতিক গাড়িগুলি দীর্ঘ দূরত্বে গাড়ি চালায়।
বুধবার, ফ্লোরিডা বিশ্ববিদ্যালয়, পারডিউ বিশ্ববিদ্যালয় এবং ভ্যান্ডারবিল্ট বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা প্রকাশ করেছেন যে তারা একটি মাইক্রোস্কোপিক ফিল্টার তৈরি করেছেন যা লিথিয়াম – সালফার ব্যাটারি উন্নত করে, এটি একটি প্রযুক্তি দীর্ঘ শক্তি সম্ভাবনার জন্য দীর্ঘায়িত।
এক-পরমাণু-পুরু ফিল্টারে ব্রেকথ্রু কেন্দ্রগুলি যা সালফার চেইনগুলি ব্যাটারি আটকে থাকা থেকে থামিয়ে দেয়।
“এটি একটি মাইক্রোস্কোপিক কফি ফিল্টার বা একটি ক্লাবে বাউন্সারের মতো।
লিথিয়াম – সালফার সমস্যা সমাধান করা
লিথিয়াম-সালফার ব্যাটারি traditional তিহ্যবাহী লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির চেয়ে তাদের ওজনের জন্য আরও বেশি শক্তি সঞ্চয় করতে পারে। এটি তাদের ডিভাইসগুলির জন্য আকর্ষণীয় করে তোলে যা হালকা হলেও শক্তিশালী হওয়া দরকার। তবে তাদের বৃহত্তম ত্রুটিটি হ’ল ব্যাটারির অভ্যন্তরে সালফারের আচরণ।
সালফার চার্জিং এবং স্রাবের সময় দীর্ঘ শৃঙ্খলা তৈরি করে, যা আয়নগুলির প্রবাহকে অবরুদ্ধ করে এবং দ্রুত ব্যাটারির শক্তি নিষ্কাশন করে। এই সমস্যাটি লিথিয়াম – সালফার ব্যাটারিগুলি প্রতিদিনের ডিভাইসে তাদের সম্ভাবনায় পৌঁছাতে বাধা দিয়েছে।
নতুন ফিল্টারটি এই সমস্যাটি বন্ধ করতে আণবিক স্তরে কাজ করে। সালফার চেইনগুলি অবরুদ্ধ করার সময় লিথিয়াম আয়নগুলি অবাধে যেতে দেওয়া ব্যাটারিটিকে অনেক চক্রের উপরে স্থিতিশীল রাখে।
“ক্ষুদ্র লিথিয়াম আয়নগুলি সহজেই পিছলে যায়, তবে ভারী সালফার চেইনগুলি অবরুদ্ধ হয়ে যায়,” গবেষক প্রকাশ করেছেন।
পারমাণবিক স্তরে নির্মিত একটি ফিল্টার
দলটি ফিল্টারটি তৈরি করতে রাসায়নিক বাষ্প জমার ব্যবহার করেছে। একটি বাষ্প ফয়েল উত্তপ্ত হয় যখন একটি বাষ্প প্রবাহিত হয়। রাসায়নিক বিক্রিয়া ক্ষুদ্র, সুনির্দিষ্ট খোলার সাথে একটি গ্রাফিন ফিল্ম তৈরি করে। এই খোলারগুলি কেবল লিথিয়াম আয়নগুলি পাস করার জন্য, তবে সালফার চেইনগুলি ব্লক করে।
পরীক্ষাগুলি একটি নাটকীয় পার্থক্য দেখিয়েছে। ফিল্টার ছাড়াই ব্যাটারিগুলি দ্রুত শক্তি হারিয়েছে, যখন পরমাণু-পাতলা ফিল্টারযুক্ত ব্যাটারিগুলি 150 টিরও বেশি চার্জ-স্রাব চক্রের জন্য তাদের প্রায় সমস্ত ক্ষমতা ধরে রেখেছে।
“তারা বেশ ভাল পারফর্ম করেছে,” তিনি বলেছিলেন। “অন্যরা প্রতিটি চার্জ এবং স্রাবের সাথে বাদ পড়েছিল, তবে আমাদের ফিল্টার সহ যেগুলি স্থির ছিল।”
ভোক্তা ডিভাইসগুলির বাইরে প্রভাব
হালকা এবং আরও শক্তি-ঘন ব্যাটারির সুবিধাগুলি ফোন এবং ড্রোন ছাড়িয়ে যেতে পারে। বৈদ্যুতিক যানবাহন, বিশেষত ট্রাক, ট্রেন এবং জাহাজগুলি অতিরিক্ত ওজন যুক্ত না করে আরও শক্তি বহন করতে পারে।
“আপনি যখন গাড়ি থেকে ট্রাক, ট্রেন বা জাহাজে চলে যান, ব্যাটারির ওজন তাত্পর্যপূর্ণভাবে বৃদ্ধি পায় কারণ এগুলি সরিয়ে নেওয়ার জন্য আপনার আরও শক্তি প্রয়োজন,” কিডম্বি প্রেস বিজ্ঞপ্তিতে ব্যাখ্যা করেছিলেন। “এটিকে ওজন যৌগিক বলা হয়। ব্যাটারিটি যতটা চলাফেরা করার কথা বলে মনে করা হয় তত বেশি ওজন শুরু করে” “
যদিও প্রযুক্তিটি এখনও গবেষণার পর্যায়ে রয়েছে, ফলাফলগুলি আশাব্যঞ্জক। রিয়েল-ওয়ার্ল্ড ব্যবহারের জন্য উত্পাদন স্কেলিং আপ সময় লাগবে, তবে সমীক্ষায় দেখা গেছে যে পারমাণবিক স্তরে ইঞ্জিনিয়ারিং দীর্ঘস্থায়ী ব্যাটারির সমস্যাগুলি সমাধান করতে পারে।
“আমরা কোনও সমস্যা সমাধান করতে পারি তা দেখানোর ক্ষেত্রে সত্যিকারের বৈজ্ঞানিক সাফল্য রয়েছে এবং আমরা পারমাণবিক স্তরে ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের মাধ্যমে এটি সমাধান করতে পারি,” তিনি যোগ করেন। “এটা আমার জন্য উত্তেজনাপূর্ণ।”
এই উদ্ভাবনটি লিথিয়াম-সালফার ব্যাটারিগুলি ব্যবহারিক ব্যবহারের কাছাকাছি নিয়ে আসে, দীর্ঘস্থায়ী ফোন, আরও দক্ষ ড্রোন এবং হালকা, উচ্চ-পরিসরের বৈদ্যুতিক যানবাহনের দরজা খোলার জন্য।
গবেষণাটি জার্নালে প্রকাশিত হয়েছিল এসিএস প্রয়োগ উপকরণ এবং ইন্টারফেস।
