लिथियम-आयन बैटरी के लिए आदर्श प्रतिस्थापन? क्या पानी-जिंक आधारित बैटरियां ऐसा कर सकती हैं?
पिछले साल पानी आधारित-लिथियम बैटरी विकसित करने के बाद, मैरीलैंड विश्वविद्यालय ने एक जल आधारित-जिंक बैटरी विकसित की है। क्या इस बार इसका व्यवसायीकरण किया जा सकता है?
अमेरिकी शोधकर्ताओं ने एक रिचार्जेबल, पानी-आधारित जिंक बैटरी विकसित की है जिसमें न केवल उच्च क्षमता, लंबी उम्र है, बल्कि यह सुरक्षित भी है और व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली लिथियम-आयन बैटरी के लिए एक आदर्श प्रतिस्थापन होने की उम्मीद है। .
बैटरी के लिए, छोटे आकार, बड़ी क्षमता, लंबे जीवन, उच्च सुरक्षा और कम विनिर्माण लागत आदर्श गुणवत्ता की आवश्यकताएं हैं, लेकिन इन विशेषताओं को एकीकृत करने वाली बैटरी अभी भी खोजना मुश्किल है। उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली लिथियम बैटरी को एक उदाहरण के रूप में लें। यद्यपि वे क्षमता, मात्रा और जीवनकाल के मामले में उल्लेखनीय हैं, उनके विस्फोट जोखिम की कई लोगों ने आलोचना की है।
इस बार, मैरीलैंड विश्वविद्यालय, आर्मी रिसर्च लेबोरेटरी और नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ स्टैंडर्ड एंड टेक्नोलॉजी के शोधकर्ताओं से बनी एक शोध टीम ने बड़ी क्षमता और सुरक्षित बैटरी विकसित करने के लिए पानी की बैटरी तकनीक के साथ पारंपरिक जिंक बैटरी तकनीक को जोड़ा। रिचार्जेबल बैटरी। उन्होंने पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरी में इस्तेमाल होने वाले ज्वलनशील कार्बनिक इलेक्ट्रोलाइट को बदलने के लिए एक नए प्रकार के जलीय इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग किया, जिससे बैटरी की सुरक्षा में काफी सुधार हुआ; और इलेक्ट्रोलाइट में धातु जस्ता और नमक मिलाकर, बैटरी की ऊर्जा घनत्व को प्रभावी ढंग से सुधारा गया था।
शोधकर्ताओं ने नोट किया कि जस्ता बैटरी सुरक्षित और उत्पादन के लिए अपेक्षाकृत सस्ती हैं, लेकिन कम ऊर्जा घनत्व और कम जीवनकाल के कारण सही नहीं हैं। नई पानी-आधारित जस्ता बैटरी पारंपरिक जस्ता बैटरी की इन कमियों को दूर करती है, जो न केवल बैटरी की ऊर्जा घनत्व में सुधार करती है, बल्कि बैटरी जीवन को भी बढ़ाती है। लिथियम बैटरी की तुलना में, पानी-आधारित जस्ता बैटरी न केवल ऊर्जा घनत्व में तुलनीय हैं, बल्कि विस्फोट या आग के जोखिम के बिना अधिक सुरक्षित भी हैं।
शोधकर्ताओं को नए पानी-आधारित जिंक बैटरी के व्यावसायीकरण की संभावनाओं पर भरोसा है। उन्होंने कहा कि नई प्रकार की बैटरी अंततः न केवल उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग की जाएगी और लिथियम बैटरी की एक मजबूत प्रतियोगी बन जाएगी, बल्कि अंतरिक्ष और गहरे समुद्र जैसे चरम वातावरण में भी उपयोग की जाएगी, और यह एयरोस्पेस, गहरे में उपयोगी होगी { {1}}समुद्र की खोज और अन्य क्षेत्र।
प्रासंगिक शोध परिणाम नेचर मैटेरियल्स पत्रिका के नवीनतम अंक में प्रकाशित किए गए थे।
वास्तव में, पिछले सितंबर की शुरुआत में, अमेरिकी सेना अनुसंधान प्रयोगशाला (एआरएल) और मैरीलैंड विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने पहली बार लिथियम{{0}}पानी का उपयोग करके आयन बैटरी-नमक का विकास किया एक इलेक्ट्रोलाइट के रूप में समाधान जो लैपटॉप जैसे घरेलू इलेक्ट्रॉनिक्स के आवश्यक स्तर को प्राप्त कर सकता है। आग और विस्फोट के खतरे के बिना 4.0 वोल्ट जो कुछ व्यावसायिक रूप से उपलब्ध गैर-जलीय लिथियम-आयन बैटरी करते हैं।
इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री और सामग्री विज्ञान में विशेषज्ञता वाले एआरएल शोधकर्ता और अध्ययन के प्रमुख लेखक डॉ. कांग जू के अनुसार, यह तकनीक सैनिकों को पूरी तरह से सुरक्षित और लचीली लिथियम-आयन बैटरी के साथ SOA लिथियम के समान ऊर्जा प्रदान करेगी{ {1}}आयन बैटरी घनत्व। यहां तक कि गंभीर यांत्रिक दुरुपयोग के तहत भी, बैटरी आग और विस्फोट के खतरों से मुक्त रहती है।
टिप्पणियाँ: बैटरी सुरक्षा को बेहतर बनाने में पानी-आधारित प्रणाली का महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। सॉलिड-स्टेट बैटरियों से लेकर ग्रेफीन बैटरियों से लेकर पानी तक-आधारित जिंक बैटरियों तक, नई बैटरी अवधारणाएं हमेशा उभर रही हैं, लेकिन व्यावहारिक अनुप्रयोगों में अभी तक ऐसी कोई बैटरी नहीं है जो वास्तव में एक सफलता बना सके और औद्योगीकरण का एहसास। नई बैटरी तकनीक पर ध्यान दिया जा सकता है, लेकिन ये तथाकथित -नई प्रौद्योगिकियां एक प्रचार अवधारणा के अधिक हैं, और उद्योग को इस बात पर अधिक ध्यान देना चाहिए कि क्या नई तकनीक में निकट भविष्य में औद्योगीकरण की शर्तें हैं।
