কিভাবে লিথিয়াম ব্যাটারির সেবা জীবন বাড়ানো যায় এবং তাদের নিরাপত্তা উন্নত করা যায়?
ডিজিটাল স্মার্ট ডিভাইস এবং বৈদ্যুতিক গাড়ির বাজারের ক্রমাগত বৃদ্ধির সাথে, লিথিয়াম ধাতব ব্যাটারিগুলিকে বলা যেতে পারে উচ্চ-ঘনত্বের শক্তি সঞ্চয় প্রযুক্তিগুলির মধ্যে একটি। এলইডি স্ট্রিট ল্যাম্প নির্মাতারা হল একটি শক্ত-রাষ্ট্রীয় ঠান্ডা আলোর উৎস, যার পরিবেশগত সুরক্ষা, কোন দূষণ, কম বিদ্যুৎ খরচ, উচ্চ আলোর দক্ষতা এবং দীর্ঘজীবনের বৈশিষ্ট্য রয়েছে। অতএব, রাস্তার আলোর শক্তি সঞ্চয় রূপান্তরের জন্য LED স্ট্রিট ল্যাম্প একটি ভাল পছন্দ হয়ে উঠবে। এলইডি স্ট্রিট লাইট হল একধরনের উচ্চ দক্ষতার সলিড-স্টেট আলোর উৎস যা সেমিকন্ডাক্টর পিএন জংশন দ্বারা গঠিত যা দুর্বল বৈদ্যুতিক শক্তির সাথে আলো নির্গত করতে পারে। একটি নির্দিষ্ট ফরওয়ার্ড বায়াস ভোল্টেজ এবং ইনজেকশন কারেন্টের অধীনে, পি জোনে ইনজেক্ট করা গর্ত এবং এন জোনে ইলেক্ট্রন ইনজেক্ট করা হয় সক্রিয় এলাকায় ছড়িয়ে পড়ার পর, বিকিরণ পুনর্গঠনের মাধ্যমে ফোটন নির্গত হয়, যা সরাসরি বৈদ্যুতিক শক্তিকে হালকা শক্তিতে রূপান্তর করে । যাইহোক, লিথিয়াম ধাতু ব্যাটারি প্রযুক্তির প্রধান বাধাগুলির মধ্যে একটি হল অনিয়ন্ত্রিত লিথিয়াম ডেনড্রাইটের উত্থান, যার ফলে দুর্বল চার্জিং ক্ষমতা এবং সম্ভাব্য নিরাপত্তা বিপত্তি। এলইডি স্ট্রিট লাইট হল একধরনের উচ্চ দক্ষতার সলিড-স্টেট আলোর উৎস যা সেমিকন্ডাক্টর পিএন জংশন দ্বারা গঠিত যা দুর্বল বৈদ্যুতিক শক্তির সাথে আলো নির্গত করতে পারে। একটি নির্দিষ্ট ফরওয়ার্ড বায়াস ভোল্টেজ এবং ইনজেকশন কারেন্টের অধীনে, পি জোনে ইনজেক্ট করা গর্ত এবং এন জোনে ইলেক্ট্রন ইনজেক্ট করা হয় সক্রিয় এলাকায় ছড়িয়ে পড়ার পর, বিকিরণ পুনর্গঠনের মাধ্যমে ফোটন নির্গত হয়, যা সরাসরি বৈদ্যুতিক শক্তিকে হালকা শক্তিতে রূপান্তর করে ।
লিথিয়াম ডেনড্রাইট হল সূঁচ যা লিথিয়াম ধাতুর পৃষ্ঠে বৃদ্ধি পায় যখন লিথিয়াম ব্যাটারির নেগেটিভ বা অ্যানোড হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এটি ক্ষতিকর পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করতে পারে, শক্তির ঘনত্ব কমাতে পারে, এমনকি ইলেক্ট্রোডের শর্ট সার্কিট হতে পারে, যার ফলে আগুন বা বিস্ফোরণ ঘটতে পারে।
অ্যারিজোনা স্টেট ইউনিভার্সিটির একটি নতুন গবেষণায় দেখা গেছে যে ব্যাটারিতে লিথিয়াম মেটাল অ্যানোডের জন্য ম্যাট্রিক্স উপাদান হিসাবে ত্রিমাত্রিক পলিডাইমাইথিলসিলোক্সেন (PDMS) স্তর ব্যবহার লিথিয়াম ডেনড্রাইটের গঠনকে কার্যকরভাবে বাধা দিতে পারে। ব্যাটারির আয়ু বাড়ান এবং নিরাপত্তার ঝুঁকি কমাতে পারেন। গবেষণাটি top মার্চ নতুন শীর্ষ জার্নাল নেচার এনার্জিতে প্রকাশিত হয়েছিল।
গবেষণাপত্রের প্রধান গবেষক অধ্যাপক জিয়াং হানকিং বলেন, এই আবিষ্কারের লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি, লিথিয়াম-এয়ার ব্যাটারি এবং অন্যান্য ধাতব অ্যানোড ব্যাটারির জন্য গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব রয়েছে। কারণ ব্যাটারি অ্যানোড হিসেবে ব্যবহৃত প্রায় সব ধাতু দস্তা, সোডিয়াম এবং অ্যালুমিনিয়াম ব্যাটারির মতো ডেনড্রাইট তৈরি করবে।
জিয়ানঘানকিং বলেছেন যে তিনি এবং তার দল উপকরণ বা ইলেক্ট্রোকেমিস্ট্রির দৃষ্টিকোণ থেকে সমস্যা সমাধানের চেষ্টা করছেন না, বরং যান্ত্রিক প্রকৌশলীদের দৃষ্টিকোণ থেকে। তিনি বলেন:" পরিচিত গবেষণায় দেখা গেছে যে টিনের ছোট সূঁচ বা টিনের ঝাঁকুনি (ডেনড্রাইটের মতো) চাপের মধ্যে টিনের ধাতুর পৃষ্ঠ থেকে বেরিয়ে আসে। অতএব, আমরা সাদৃশ্য দ্বারা লিথিয়াম ডেনড্রাইটস বৃদ্ধির কারণগুলি অধ্যয়ন করেছি। -চাপ।" সম্ভাবনা"
গবেষণার প্রথম দফায়, গবেষকরা ব্যাটারি অ্যানোডের নীচে নমনীয় PDMS এর একটি স্তর যুক্ত করেছেন এবং দেখেছেন যে লিথিয়াম ডেনড্রাইটের বৃদ্ধি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে। গবেষক' এর বিশ্লেষণ দেখায় যে ধাতু লিথিয়াম ইলেক্ট্রোডে সঞ্চিত চাপ পিডিএমএস ম্যাট্রিক্স দ্বারা বলি বিকৃতি আকারে মুক্তি পায় এবং ডেনড্রাইট হ্রাসের এই প্রবণতা সরাসরি চাপ মুক্তির সাথে সম্পর্কিত।
& quot; এটিই প্রথম পরীক্ষা যা প্রমাণ করে যে অবশিষ্টাংশের চাপ লিথিয়াম ডেনড্রাইটস গঠনে মূল ভূমিকা পালন করে," জিয়াং হানকিং বলেন।
লিথিয়াম ডেনড্রাইটের বৃদ্ধির প্রক্রিয়া অধ্যয়ন করার পাশাপাশি, জিয়াং হানকিং' এর দল আরও গবেষণা করে যে কিভাবে এই ঘটনাটি ব্যবহার করা যায় (ডেনড্রাইট বৃদ্ধি কমানোর জন্য স্ট্রেস রিলিজ) লিথিয়াম ধাতব ব্যাটারির আয়ু বাড়িয়ে উচ্চতর শক্তি বজায় রাখার জন্য ঘনত্ব
গবেষকদের প্রস্তাবিত পদ্ধতি হল পিডিএমএস ম্যাট্রিক্সকে একাধিক বাঁকা পৃষ্ঠের সাথে একটি ত্রিমাত্রিক কাঠামোতে পরিণত করা।&উদ্ধৃতি; একটি টেমপ্লেট হিসাবে বিপুল সংখ্যক ছোট ছিদ্রযুক্ত একটি চিনির ঘনক্ষেত্র ব্যবহার করে, পিডিএমগুলি একটি অবিচ্ছিন্ন নেটওয়ার্ক বেস গঠনের জন্য চিনি ঘনক্ষেত্রের ভিতরের ছিদ্রগুলিতে প্রবেশ করে এবং তারপর ইলেকট্রন চালানোর জন্য তামার একটি পাতলা স্তর প্লেট করে। এই ছিদ্রগুলো ধাতব লিথিয়াম দিয়ে ভরা। জিয়ানঘানকিং ব্যাখ্যা করেছেন: [জিজি] উদ্ধৃতি; ছিদ্রযুক্ত স্পঞ্জ স্তর হিসাবে, পিডিএমগুলি কার্যকরভাবে চাপ কমাতে পারে এবং ডেনড্রাইটের বৃদ্ধি রোধ করতে পারে। [জিজি] কোট;
