জার্মানরা কীভাবে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির ক্ষমতা এক তৃতীয়াংশ বাড়ানো যায় তা খুঁজে বের করেছিল

জার্মান ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজি কার্লসরুহে (কেআইটি) এর গবেষকরা প্রকাশিত নেচার কমিউনিকেশনে একটি নিবন্ধ প্রকাশ করেছে যা উচ্চ-শক্তির লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে ক্যাথোডের অবক্ষয়ের প্রক্রিয়া ব্যাখ্যা করেছে। বর্ধিত ক্ষমতা এবং দক্ষতা সহ ব্যাটারিগুলির বিকাশের অংশ হিসাবে গবেষণাটি করা হয়েছিল। ক্যাথোড অবক্ষয় প্রক্রিয়ার সঠিক ধারণা না থাকলে, সর্বোচ্চ দক্ষতার সাথে ব্যাটারির ক্ষমতা সফলভাবে বৃদ্ধি করা অসম্ভব, যা বৈদ্যুতিক গাড়ির বিকাশের জন্য প্রয়োজনীয়। বিজ্ঞানীরা নিশ্চিত যে অর্জিত জ্ঞান লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির ক্ষমতা 30% বৃদ্ধি করার অনুমতি দেবে।

স্বয়ংচালিত এবং অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উচ্চ কার্যকারিতা ব্যাটারির জন্য একটি ভিন্ন ক্যাথোড কাঠামো প্রয়োজন। আধুনিক লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে, ক্যাথোড হল নিকেল, ম্যাঙ্গানিজ এবং কোবাল্টের বিভিন্ন অনুপাত সহ অক্সাইডের একটি বহুস্তর কাঠামো। উচ্চ-শক্তির ব্যাটারির জন্য অতিরিক্ত লিথিয়াম সহ ম্যাঙ্গানিজ-সমৃদ্ধ ক্যাথোডের প্রয়োজন হয়, যা ক্যাথোড উপাদানের প্রতি ইউনিট আয়তন/ ভর শক্তি সঞ্চয় করার ক্ষমতা বাড়ায়। কিন্তু এই ধরনের উপকরণ দ্রুত ক্ষয় সাপেক্ষে ছিল.

স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপের সময়, যখন ক্যাথোড সমৃদ্ধ হয় বা লিথিয়াম আয়ন হারায়, তখন উচ্চ-শক্তির ক্যাথোড উপাদানটি ধ্বংস হয়ে যায়। একটি নির্দিষ্ট সময়ের পরে, স্তরযুক্ত অক্সাইড অত্যন্ত প্রতিকূল ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বৈশিষ্ট্য সহ একটি স্ফটিক কাঠামোতে পরিণত হয়। এটি ইতিমধ্যেই ব্যাটারি অপারেশনের প্রাথমিক পর্যায়ে ঘটে, যা গড় চার্জ এবং স্রাবের মান দ্রুত হ্রাসের দিকে নিয়ে যায়।

পরীক্ষা-নিরীক্ষার একটি সিরিজে, জার্মান বিজ্ঞানীরা দেখতে পেয়েছেন যে অবক্ষয় সরাসরি ঘটে না, তবে কঠিন লিথিয়াম-ধারণকারী লবণের গঠনের সাথে কঠিন-নির্ধারণ প্রতিক্রিয়া গঠনের মাধ্যমে পরোক্ষভাবে ঘটে। উপরন্তু, অক্সিজেন প্রতিক্রিয়ায় একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে বলে মনে হয়। গবেষকরা লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে রাসায়নিক প্রক্রিয়া সম্পর্কে নতুন সিদ্ধান্ত নিতে সক্ষম হন যা ক্যাথোড অবক্ষয়ের দিকে পরিচালিত করতে পারে না। প্রাপ্ত ফলাফলগুলি ব্যবহার করে, বিজ্ঞানীরা আশা করছেন ক্যাথোডের অবক্ষয় কমিয়ে আনবেন এবং অবশেষে বর্ধিত ক্ষমতা সহ একটি নতুন ধরণের ব্যাটারি তৈরি করবেন।

উত্স: 3dnews.ru