बाजार में शीघ्र आयेगी नई पीढ़ी की कार्यकुशल बैटरी

यह सस्ती है और तेजी से चार्ज होती है

• पर्यावरण के लिहाज से बेहतर है

• सोडियम आधारित तकनीक है यह

• कच्चा माल पर्याप्त मात्रा में मौजूद

राष्ट्रीय खबर

रांचीः अब दुनिया को ऐसे बैटरी मिलने जा रही है जो वाकई कीमत के मामले सस्ती है। इसकी विशेषता सिर्फ सस्ता होना ही नहीं है बल्कि यह दूसरी बैटरियों के मुकाबले अधिक तेजी से चार्ज होती है और यह स्वच्छ ऊर्जा के लिहाज से बेहतर है।

यू सी शिकागो प्रिट्जकर मॉलिक्यूलर इंजीनियरिंग प्रो वाई शर्ली मेंग की ऊर्जा भंडारण और रूपांतरण प्रयोगशाला ने दुनिया की पहली एनोड-मुक्त यह सोडियम सॉलिड-स्टेट बैटरी बनाई है। इस शोध के साथ, एलईएससी यूशिकागो प्रिट्जकर स्कूल ऑफ मॉलिक्यूलर इंजीनियरिंग और यूनिवर्सिटी ऑफ कैलिफोर्निया सैन डिएगो के ऐसो यूफेंग ली फैमिली डिपार्टमेंट ऑफ केमिकल एंड नैनो इंजीनियरिंग के बीच एक सहयोग – ने इलेक्ट्रिक वाहनों और ग्रिड स्टोरेज के लिए सस्ती, तेजी से चार्ज होने वाली, उच्च क्षमता वाली बैटरियों की वास्तविकता को पहले से कहीं अधिक करीब ला दिया है। मेंग और डेशर ने यूसी सैन डिएगो के इनोवेशन और व्यावसायीकरण कार्यालय के माध्यम से अपने काम के लिए पेटेंट आवेदन दायर किया है।

यूसी सैन डिएगो पीएचडी उम्मीदवार ग्रेसन डेशर ने कहा, हालांकि पहले सोडियम, सॉलिड-स्टेट और एनोड-मुक्त बैटरियां रही हैं, लेकिन अब तक कोई भी इन तीन विचारों को सफलतापूर्वक संयोजित नहीं कर पाया है। नेचर एनर्जी में आज प्रकाशित यह पेपर कई सौ चक्रों के लिए स्थिर साइकलिंग के साथ एक नई सोडियम बैटरी वास्तुकला को प्रदर्शित करता है। एनोड को हटाकर और लिथियम के बजाय सस्ते, प्रचुर मात्रा में सोडियम का उपयोग करके, बैटरी का यह नया रूप उत्पादन के लिए अधिक किफायती और पर्यावरण के अनुकूल होगा। अपने अभिनव सॉलिड-स्टेट डिज़ाइन के माध्यम से, बैटरी सुरक्षित और शक्तिशाली भी होगी।

यह कार्य विज्ञान में एक उन्नति है और जीवाश्म ईंधन से विश्व अर्थव्यवस्था को हटाने के लिए आवश्यक बैटरी स्केलिंग गैप को भरने के लिए एक आवश्यक कदम है। बैटरी के लिए आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला लिथियम इतना आम नहीं है। यह पृथ्वी की पपड़ी के लगभग 20 भाग प्रति मिलियन बनाता है, जबकि सोडियम 20,000 भाग प्रति मिलियन बनाता है।

लैपटॉप, फोन और ईवी के लिए लिथियम-आयन बैटरियों की बढ़ती मांग के साथ इस कमी ने कीमतों को आसमान छू दिया है, जिससे ज़रूरी बैटरियाँ पहुँच से बाहर हो गई हैं। लिथियम के भंडार भी केंद्रित हैं। सोडियम, जो समुद्री पानी और सोडा ऐश खनन में आम है, स्वाभाविक रूप से ज़्यादा पर्यावरण के अनुकूल बैटरी सामग्री है। इसी वजह से शोध ने इसे एक शक्तिशाली भी बना दिया है।

पारंपरिक बैटरियों में बैटरी चार्ज होने के दौरान आयनों को संग्रहीत करने के लिए एनोड होता है। जब बैटरी उपयोग में होती है, तो आयन एनोड से इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से करंट कलेक्टर (कैथोड) में प्रवाहित होते हैं, जिससे रास्ते में डिवाइस और कार को बिजली मिलती है।

एनोड-मुक्त बैटरियां एनोड को हटा देती हैं और आयनों को करंट कलेक्टर पर सीधे क्षार धातु के इलेक्ट्रोकेमिकल जमाव पर संग्रहीत करती हैं। यह दृष्टिकोण उच्च सेल वोल्टेज, कम सेल लागत और बढ़ी हुई ऊर्जा घनत्व को सक्षम बनाता है, लेकिन अपनी चुनौतियां भी लाता है। टीम ने इस समस्या के लिए एक नया, अभिनव दृष्टिकोण अपनाया। करंट कलेक्टर को घेरने वाले इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करने के बजाय, उन्होंने इलेक्ट्रोलाइट को घेरने वाला करंट कलेक्टर बनाया।

उन्होंने अपना करंट कलेक्टर एल्युमिनियम पाउडर से बनाया, एक ठोस जो तरल की तरह बह सकता है। बैटरी असेंबली के दौरान पाउडर को उच्च दबाव में सघन किया गया ताकि इलेक्ट्रोलाइट के साथ तरल जैसा संपर्क बनाए रखते हुए एक ठोस करंट कलेक्टर बनाया जा सके, जिससे कम लागत और उच्च दक्षता वाली साइकिलिंग संभव हो सके जो इस गेम-चेंजिंग तकनीक को आगे बढ़ा सके।

डेशर ने कहा, सोडियम सॉलिड-स्टेट बैटरी को आमतौर पर भविष्य की एक दूर की तकनीक के रूप में देखा जाता है, लेकिन हमें उम्मीद है कि यह पेपर सोडियम क्षेत्र में और अधिक जोर दे सकता है, यह प्रदर्शित करके कि यह वास्तव में अच्छी तरह से काम कर सकता है, कुछ मामलों में लिथियम संस्करण से भी बेहतर है। मेंग विभिन्न प्रकार के स्वच्छ, सस्ते बैटरी विकल्पों के साथ एक ऊर्जा भविष्य की कल्पना करते हैं जो अक्षय ऊर्जा को संग्रहीत करते हैं।