रिचार्जेबल बैटरियों की क्षमता अब छह गुना अधिक है, शोधकर्ताओं ने प्रोटोटाइप बनाया

रिचार्जेबल बैटरियों के क्षेत्र में नए शोध के परिणामस्वरूप एक अल्कली मेटल-क्लोरीन बैटरी तैयार हुई है जो आज की सामान्य लिथियम-आयन बैटरियों की तुलना में छह गुना अधिक चार्ज स्टोर कर सकती है। यह खोज 25 अगस्त, 2021 को प्रकाशित हुई थी। खोज के बाद, शोधकर्ताओं की टीम खुद को दो लक्ष्यों के करीब पाती है: बैटरी की शक्ति को इस हद तक बढ़ाना कि इलेक्ट्रॉनिक गैजेट को सप्ताह में केवल एक बार रिचार्ज करना पड़े और ऐसे इलेक्ट्रॉनिक वाहन बनाना जो बिना रिचार्ज के छह गुना अधिक यात्रा कर सकें।

रिचार्जेबल बैटरी दो रसायनों के बीच प्रतिक्रिया और उनकी विपरीत प्रतिक्रिया पर आधारित होती हैं। विद्युत धारा द्वारा शुरू की गई प्रतिक्रियाओं का चक्र, चार्ज का उत्पादन और भंडारण करता है। स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी के रसायन विज्ञान के प्रोफेसर होंगजी दाई ने इसकी तुलना रॉकिंग चेयर से की। नए प्रोटोटाइप के बारे में बात करते हुए दाई ने बताया स्टैनफोर्ड समाचार“हमारे पास यहाँ एक ऊँची-रॉकिंग कुर्सी है।” नई प्रकार की बैटरी में आगे-पीछे होने वाली प्रतिक्रियाओं में सोडियम क्लोराइड या लिथियम क्लोराइड यौगिक शामिल होते हैं।

नियमित एकल-उपयोग वाली बैटरियाँ लिथियम और थियोनिल क्लोराइड से बनी होती हैं और वे बहुत तेज़ी से ऊर्जा का निर्वहन करती हैं। प्रोफेसर होंगजी दाई और डॉक्टरेट उम्मीदवार गुआनझोउ झू पहले थियोनिल क्लोराइड का उपयोग करते हुए मौजूदा बैटरी तकनीकों में सुधार करना चाहते थे। हालाँकि, उन्होंने जल्द ही देखा कि क्लोरीन और सोडियम क्लोराइड (सामान्य नमक) से जुड़ी प्रतिक्रिया स्थिर रिचार्जेबिलिटी के संकेत दिखा रही थी।

क्लोराइड के साथ पहले के अध्ययनों में अक्सर बैटरी का प्रदर्शन खराब होता था। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि एक बार क्लोराइड क्लोरीन में टूट जाता है, तो उसे कुशलतापूर्वक वापस क्लोराइड रूप में बदलना मुश्किल होता है।

शोधकर्ताओं ने ताइवान के नेशनल चुंग चेंग विश्वविद्यालय के सहयोगियों से एक उन्नत छिद्रपूर्ण कार्बन सामग्री से बने सकारात्मक इलेक्ट्रोड का उपयोग करके एक समाधान पाया। नैनोपोर चार्जिंग के दौरान सोडियम क्लोराइड के टूटने पर क्लोरीन अणुओं को संग्रहीत और संरक्षित करते हैं। जब बैटरी को डिस्चार्ज करने की आवश्यकता होती है, तो क्लोरीन का उपयोग सोडियम क्लोराइड बनाने के लिए किया जाता है। गुआनझोउ झू के अनुसार, इस चक्र को 200 बार तक दोहराया जा सकता है और “अभी भी सुधार की गुंजाइश है”।

शोधकर्ताओं ने इन बैटरियों में उच्च ऊर्जा घनत्व हासिल किया है: सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के प्रति ग्राम 1,200 मिलीएम्प घंटे। इसके विपरीत, पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरियों की क्षमता केवल 200 मिलीएम्प घंटे प्रति ग्राम होती है। इसलिए, प्रोटोटाइप की क्षमता छह गुना अधिक है। शोध किया गया प्रकाशित नेचर जर्नल में

अगर इन बैटरियों को सही तरीके से विकसित किया जाए तो भविष्य के उपग्रहों और रिमोट कंट्रोल में इनका इस्तेमाल किया जा सकता है, ताकि उपकरणों की लंबी उम्र सुनिश्चित हो सके। फिलहाल, इन बैटरियों को व्यावसायिक रूप से उपलब्ध कराने के लिए बहुत सुधार की आवश्यकता है।