পরবর্তী প্রজন্মের সলিড-স্টেট ব্যাটারির জন্য রাবার ঐতিহ্যবাহী উপকরণগুলিকে প্রতিস্থাপন করবে বলে আশা করা হচ্ছে

বৈদ্যুতিক যানবাহন (EVs) মূলধারায় যাওয়ার জন্য, তাদের ব্যয়-কার্যকর, নিরাপদ এবং দীর্ঘস্থায়ী ব্যাটারি প্রয়োজন যা ব্যবহারের সময় বিস্ফোরণ বা পরিবেশের ক্ষতি করে না। জর্জিয়া ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির গবেষকরা প্রচলিত লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির একটি প্রতিশ্রুতিশীল বিকল্প খুঁজে পেয়েছেন:রাবার.

ইলাস্টোমার, বা সিন্থেটিক রাবার, তাদের উচ্চতর যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের কারণে ভোক্তা পণ্য এবং পরিধানযোগ্য ইলেকট্রনিক্স এবং নরম রোবটের মতো উন্নত প্রযুক্তিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। গবেষকরা দেখেছেন যে যখন উপাদানটিকে একটি 3D কাঠামোতে প্রণয়ন করা হয়, তখন এটি দ্রুত লিথিয়াম আয়ন পরিবহনের জন্য একটি সুপারহাইওয়ে হিসাবে কাজ করে, উচ্চতর যান্ত্রিক দৃঢ়তা যা ব্যাটারিগুলিকে দীর্ঘ সময় চার্জ করতে এবং আরও দূরে যেতে দেয়। গবেষণাটি কোরিয়া অ্যাডভান্সড ইনস্টিটিউট অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজির সহযোগিতায় করা হয়েছিল এবং নেচার জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে।

x
"অধিকাংশ শিল্প অজৈব কঠিন ইলেক্ট্রোলাইট তৈরির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে৷ কিন্তু সেগুলি তৈরি করা কঠিন, ব্যয়বহুল এবং পরিবেশ বান্ধব নয়," বলেছেন জর্জ ডব্লিউ. উডরাফ স্কুল অফ মেকানিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের সহযোগী অধ্যাপক সেউং উ লি বলেছেন, যিনি একটি গবেষণা দলের অংশ ছিলেন৷ যে একটি রাবার-ভিত্তিক জৈব পলিমার অন্যান্য উপকরণ থেকে উচ্চতর পাওয়া গেছে. সলিড পলিমার ইলেক্ট্রোলাইটগুলি তাদের কম উত্পাদন খরচ, অ-বিষাক্ত এবং নরম বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে প্রচুর আগ্রহ আকর্ষণ করে চলেছে। যাইহোক, সলিড স্টেট ব্যাটারির নির্ভরযোগ্য অপারেশন নিশ্চিত করার জন্য প্রচলিত পলিমার ইলেক্ট্রোলাইটগুলিতে যথেষ্ট আয়নিক পরিবাহিতা এবং যান্ত্রিক স্থিতিশীলতা নেই।
উপন্যাস 3d ডিজাইন শক্তির ঘনত্ব এবং কর্মক্ষমতা একটি লাফ এনেছে
জর্জিয়ার টেক ইঞ্জিনিয়াররা ব্যবহার করেনরাবারসাধারণ সমস্যা সমাধানের জন্য ইলেক্ট্রোলাইটস (ধীর লিথিয়াম আয়ন পরিবহন এবং দুর্বল যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য)। মূল অগ্রগতি ছিল একটি রাবার ম্যাট্রিক্সে উপকরণগুলিকে ত্রিমাত্রিক (3D) আন্তঃসংযুক্ত প্লাস্টিক স্ফটিক পর্যায়গুলি গঠন করার অনুমতি দেওয়া। এই অনন্য কাঠামো উচ্চ আয়নিক পরিবাহিতা, চমৎকার যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল স্থিতিশীলতা নিয়ে আসে।
রাবার ইলেক্ট্রোলাইট একটি সাধারণ পলিমারাইজেশন প্রক্রিয়া ব্যবহার করে কম তাপমাত্রায় তৈরি করা যেতে পারে যা ইলেক্ট্রোড পৃষ্ঠে একটি দৃঢ় এবং মসৃণ ইন্টারফেস তৈরি করে। রাবার ইলেক্ট্রোলাইটের এই অনন্য বৈশিষ্ট্যগুলি লিথিয়াম ডেনড্রাইটের বৃদ্ধি রোধ করে এবং আয়নগুলির দ্রুত চলাচলের অনুমতি দেয়, কঠিন অবস্থার ব্যাটারিগুলি ঘরের তাপমাত্রায়ও নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করতে সক্ষম করে।
রাবার, এর উচ্চ যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের জন্য সর্বত্র ব্যবহৃত, আমাদেরকে সস্তা, আরও নির্ভরযোগ্য এবং নিরাপদ ব্যাটারি তৈরি করতে সক্ষম করবে। উচ্চ আয়ন পরিবাহিতা মানে আপনি একই সময়ে আরও আয়ন সরাতে পারেন এবং এই ব্যাটারির নির্দিষ্ট শক্তি এবং শক্তির ঘনত্ব বাড়িয়ে আপনি বৈদ্যুতিক গাড়ির পরিসর বাড়াতে পারেন।

গবেষকরা এখন ব্যাটারির কর্মক্ষমতা উন্নত করার উপায় নিয়ে কাজ করছেন, এটির চক্রের সময় বাড়িয়েছেন এবং আরও ভাল আয়নিক পরিবাহিতার মাধ্যমে চার্জ করার সময় কমিয়েছেন। এখন পর্যন্ত, তাদের প্রচেষ্টার ফলে ব্যাটারির কর্মক্ষমতা/চক্রের সময় দুটি উন্নতি হয়েছে।

এই কাজটি বৈদ্যুতিক যানবাহনের জন্য একটি উদ্ভাবন কেন্দ্র হিসাবে জর্জিয়ার খ্যাতি বাড়াতে পারে। SK ইনোভেশন, একটি বৈশ্বিক শক্তি এবং পেট্রোকেমিক্যাল কোম্পানি, পরবর্তী প্রজন্মের সলিড-স্টেট ব্যাটারি তৈরি করতে ইনস্টিটিউটের সাথে চলমান সহযোগিতার অংশ হিসাবে ইলেক্ট্রোলাইট উপকরণগুলিতে অতিরিক্ত গবেষণার জন্য অর্থায়ন করছে যা ঐতিহ্যবাহী লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির চেয়ে নিরাপদ এবং আরও শক্তি-নিবিড়। এসকে ইনোভেশন সম্প্রতি কমার্স, জর্জিয়ার একটি নতুন বৈদ্যুতিক গাড়ির ব্যাটারি প্ল্যান্ট নির্মাণের ঘোষণা করেছে, যা 2023 সালের মধ্যে বছরে 21.5 গিগাওয়াট ঘন্টা লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি উত্পাদন করবে বলে আশা করা হচ্ছে৷
অল-সলিড-স্টেট ব্যাটারিগুলি বৈদ্যুতিক গাড়ির মাইলেজ এবং নিরাপত্তাকে ব্যাপকভাবে উন্নত করতে পারে। এসকে ইনোভেশন সহ দ্রুত বর্ধনশীল ব্যাটারি কোম্পানিগুলি সমস্ত-সলিড-স্টেট ব্যাটারির বাণিজ্যিকীকরণকে ইভ মার্কেটের জন্য একটি গেম চেঞ্জার হিসাবে দেখে। এসকে ইনোভেশনের নেক্সট জেনারেশন ব্যাটারি রিসার্চ সেন্টারের ডিরেক্টর কিউংঘোয়ান চোই বলেছেন: "এসকে ইনোভেশন এবং জর্জিয়া ইনস্টিটিউটের অধ্যাপক সেউং উ লি-এর সহযোগিতায় চলমান প্রকল্পের মাধ্যমে অল-সলিড-স্টেট ব্যাটারির দ্রুত প্রয়োগ এবং বাণিজ্যিকীকরণের জন্য উচ্চ আশা রয়েছে। প্রযুক্তির।"