नई वॉटर बैटरियां दबाव में ठंडी रहती हैं

बैटरियों में आग लगने अथवा विस्फोट को दूर करने का उपाय

• ऊर्जा आधारित उद्योग को सुधारेगा

• खास गुण के कारण ही वॉटर बैटरी नाम

• इसका कच्चा माल अपेक्षाकृत सस्ता है

राष्ट्रीय खबर

रांचीः आरएमआईटी विश्वविद्यालय के नेतृत्व में शोधकर्ताओं और उद्योग सहयोगियों की एक वैश्विक टीम ने पुनर्चक्रण योग्य वॉटर बैटरी का आविष्कार किया है जो आग नहीं पकड़ेगी या विस्फोट नहीं करेगी। लिथियम-आयन ऊर्जा भंडारण अपनी तकनीकी परिपक्वता के कारण बाजार पर हावी है, लेकिन बड़े पैमाने पर ग्रिड ऊर्जा भंडारण के लिए इसकी उपयुक्तता अंदर की अस्थिर सामग्रियों के साथ सुरक्षा चिंताओं के कारण सीमित है।

दरअसल इसी गुण की वजह से इन बैटरियो को बॉटर बैटरी का खिताब दिया गया है। प्रमुख शोधकर्ता प्रतिष्ठित प्रोफेसर तियान्यी मा ने कहा कि उनकी बैटरियां जलीय ऊर्जा भंडारण उपकरणों के उभरते क्षेत्र में अग्रणी हैं, ऐसी सफलताओं के साथ जो प्रौद्योगिकी के प्रदर्शन और जीवनकाल में काफी सुधार करती हैं।

आरएमआईटी के स्कूल ऑफ साइंस के मा ने कहा, हम जो डिज़ाइन और निर्माण करते हैं उसे जलीय धातु-आयन बैटरी कहा जाता है या हम उन्हें पानी की बैटरी कह सकते हैं।

टीम कार्बनिक इलेक्ट्रोलाइट्स को बदलने के लिए पानी का उपयोग करती है, जो सकारात्मक और नकारात्मक टर्मिनलों के बीच विद्युत के प्रवाह को सक्षम करती है – जिसका अर्थ है कि उनकी बैटरी अपने लिथियम-आयन समकक्षों के विपरीत आग शुरू नहीं कर सकती है या फट नहीं सकती है।

मा ने कहा, उपभोक्ताओं, उद्योग और सरकारों को वर्तमान ऊर्जा भंडारण तकनीक के साथ विश्व स्तर पर जीवन के अंत तक निपटान की चुनौतियों का सामना करना पड़ता है, हमारी बैटरियों को सुरक्षित रूप से अलग किया जा सकता है और सामग्रियों को पुन: उपयोग या पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है।

उन्होंने कहा कि उनकी जल बैटरियों के लिए विनिर्माण प्रक्रियाओं की सरलता ने बड़े पैमाने पर उत्पादन को संभव बनाने में मदद की। हम मैग्नीशियम और जिंक जैसी सामग्रियों का उपयोग करते हैं जो प्रकृति में प्रचुर मात्रा में हैं, सस्ती हैं और अन्य प्रकार की बैटरियों में उपयोग किए जाने वाले विकल्पों की तुलना में कम विषाक्त हैं, जो विनिर्माण लागत को कम करने में मदद करती हैं और मानव स्वास्थ्य और पर्यावरण के लिए जोखिम कम करती हैं।

टीम ने ऊर्जा भंडारण क्षमता और जीवनकाल को बढ़ाने सहित विभिन्न तकनीकी चुनौतियों से निपटने के लिए कई सहकर्मी-समीक्षा अध्ययनों के लिए छोटे पैमाने पर परीक्षण बैटरियों की एक श्रृंखला बनाई है। टीम ने प्रभावित बैटरी भागों को बिस्मथ नामक धातु और उसके ऑक्साइड (जिसे जंग के रूप में भी जाना जाता है) के साथ एक सुरक्षात्मक परत के रूप में लेपित किया जो डेंड्राइट गठन को रोकता है।

शोध दल ने दावा किया है, हमारी बैटरियां अब काफी लंबे समय तक चलती हैं – बाजार में वाणिज्यिक लिथियम-आयन बैटरियों की तुलना में – जो उन्हें वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों में उच्च गति और गहन उपयोग के लिए आदर्श बनाती हैं। टीम की जल बैटरी ऊर्जा घनत्व के मामले में लिथियम-आयन तकनीक के साथ अंतर को कम कर रही है, जिसका उद्देश्य प्रति यूनिट बिजली की कम से कम जगह का उपयोग करना है।

इस टीम ने हाल ही में एक मैग्नीशियम-आयन वॉटर बैटरी बनाई है जिसकी ऊर्जा घनत्व 75 वाट-घंटे प्रति किलोग्राम है – जो नवीनतम टेस्ला कार बैटरी के 30 प्रतिशत तक है। इसका अगला कदम इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप में नई नैनो सामग्री विकसित करके हमारी जल बैटरियों की ऊर्जा घनत्व को बढ़ाना है। मैग्नीशियम-आयन वॉटर बैटरियों में अल्पावधि में – जैसे एक से तीन साल में – लेड-एसिड बैटरी को बदलने की क्षमता होती है – और अब से 5 से 10 साल बाद, लंबी अवधि में संभावित लिथियम-आयन बैटरी को बदलने की क्षमता होती है।

मैग्नीशियम जस्ता और निकल सहित वैकल्पिक धातुओं की तुलना में हल्का है, इसमें संभावित ऊर्जा घनत्व अधिक है और यह बैटरी को तेज़ चार्जिंग समय और बिजली की खपत करने वाले उपकरणों और अनुप्रयोगों का समर्थन करने में बेहतर क्षमता प्रदान करेगा।

मा ने कहा कि टीम की बैटरियां बड़े पैमाने के अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं, जो उन्हें ग्रिड भंडारण और नवीकरणीय ऊर्जा एकीकरण के लिए आदर्श बनाती हैं।