टोक्यो विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने हाल ही में एक नई प्रकार की लिथियम-आयन बैटरी को सफलतापूर्वक विकसित करके अपने प्रयोगों में एक बड़ी सफलता हासिल की है, जिसमें कोबाल्ट के उपयोग के बिना लगभग 1,{2}} चक्रों तक स्थिर चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्राप्त करने की क्षमता है। . यह परिणाम नेचर - सस्टेनेबल डेवलपमेंट पत्रिका के नए अंक में प्रकाशित हुआ था।
कोबाल्ट एक दुर्लभ धातु है जिसकी ऊंची कीमत और पर्यावरण प्रदूषण जैसी अनिश्चितताएं हैं। परिणामस्वरूप, शोधकर्ता लंबे समय से लिथियम-आयन बैटरियों में कोबाल्ट की मांग को कम करने या हटाने के तरीकों की तलाश कर रहे हैं। वर्तमान में, अधिक आशाजनक कैथोड सामग्रियों में से एक लिथियम निकल मैंगनेट है, जो उच्च आउटपुट वोल्टेज, कम लागत और पर्यावरण मित्रता की विशेषता है।
मौजूदा प्रौद्योगिकियों की कमियों को दूर करने के लिए, टोक्यो विश्वविद्यालय की एक शोध टीम ने एक नया इलेक्ट्रोलाइट विकसित किया है। यह इलेक्ट्रोलाइट लिथियम निकल मैंगनेट बैटरियों के सकारात्मक और नकारात्मक दोनों इलेक्ट्रोडों की प्रतिक्रिया क्षमता को एक ऐसी सीमा के भीतर रख सकता है जो इलेक्ट्रोलाइट संभावित विंडो की ऊपरी सीमा से अधिक न हो। साथ ही, यह नकारात्मक इलेक्ट्रोड की सतह पर लिथियम लवण से एक मजबूत सुरक्षात्मक फिल्म भी बना सकता है, जिससे इलेक्ट्रोड की सतह से सुरक्षात्मक फिल्म के अलग होने और बड़ी मात्रा में परिवर्तन के कारण नकारात्मक इलेक्ट्रोड के टूटने जैसी समस्याओं पर काबू पाया जा सकता है। सिलिकॉन ऑक्साइड नकारात्मक इलेक्ट्रोड जो चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के साथ आता है।
टीम के नए डिज़ाइन ने इलेक्ट्रोलाइट और इलेक्ट्रोड के कारण होने वाली साइड प्रतिक्रियाओं को भी सफलतापूर्वक दबा दिया, जिससे कोबाल्ट-मुक्त लिथियम-आयन बैटरी मूल से 1.6 गुना ऊर्जा घनत्व प्राप्त करने में सक्षम हो गई। प्रयोगों में, यह बैटरी व्यावहारिक स्तर पर स्थिर संचालन प्राप्त करने में सफल रही, यानी, लगभग 1,{5}} चक्रों के लिए स्थिर चार्जिंग और डिस्चार्जिंग, और प्रारंभिक क्षमता की तुलना में 80% की क्षमता अनुपात प्राप्त करने में सफल रही। यह उपलब्धि टोक्यो विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं के लिए एक महत्वपूर्ण सफलता है, जो उच्च ऊर्जा घनत्व वाली लिथियम-आयन बैटरी विकसित करने और कोबाल्ट के उपयोग के बिना स्थिर चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्राप्त करने में सफल रहे हैं।
यह नया समाधान न केवल लिथियम-आयन बैटरी के ऑपरेटिंग वोल्टेज की सीमा को समाप्त करता है, बल्कि भविष्य की बैटरी के विकास की दिशा का भी विस्तार करता है। इस महत्वपूर्ण सफलता से इलेक्ट्रिक वाहनों, इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों और अन्य क्षेत्रों के विकास को बढ़ावा मिलने, दुर्लभ संसाधनों पर निर्भरता कम होने और पर्यावरण प्रदूषण कम होने की उम्मीद है। भविष्य में, हम इस नए प्रकार की लिथियम-आयन बैटरी के शीघ्र व्यावसायीकरण की आशा करते हैं।
[स्रोत - चांगजियांग अलौह नेटवर्क]।
