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एक सामान्य नुकसान की रिचार्जेबल बैटरियों से छुटकारा पाने के लिए वैज्ञानिक बहुसंयोजी कटियन एडिटिव्स का उपयोग करते हैं

एक सामान्य नुकसान की रिचार्जेबल बैटरियों से छुटकारा पाने के लिए वैज्ञानिक बहुसंयोजी कटियन एडिटिव्स का उपयोग करते हैं

tech innovation 2022

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चित्रमय सार। श्रेय: सेल रिपोर्ट भौतिक विज्ञान (2022)। डीओआई: 10.1016/j.xcrp.2022.100907

तोहोकू विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने रिचार्जेबल बैटरी में लिथियम या सोडियम जमा को स्थिर करने के साधन का पता लगाया है, जिससे उनकी धातु संरचना को बरकरार रखने में मदद मिलती है। खोज संभावित बैटरी गिरावट और शॉर्ट सर्किटिंग को रोकती है, और उच्च ऊर्जा-घनत्व धातु-एनोड बैटरी के लिए मार्ग प्रशस्त करती है।

वैज्ञानिक हमेशा हमारी ऊर्जा जरूरतों को स्थायी रूप से पूरा करने के लिए सुरक्षित, उच्च क्षमता और तेजी से चार्ज होने वाली रिचार्जेबल बैटरी विकसित करने की मांग कर रहे हैं। धातु एनोड उस लक्ष्य को प्राप्त करने का उच्चतम वादा दिखाते हैं। फिर भी क्षार धातुओं के प्रयोग से अनेक समस्याएँ उत्पन्न होती हैं।

एक रिचार्जेबल बैटरी में, चार्ज करते समय आयन कैथोड से एनोड तक जाते हैं, और बिजली पैदा करते समय विपरीत दिशा में। धातु का बार-बार जमाव और विघटन लिथियम और सोडियम की संरचना को विकृत करता है। इसके अतिरिक्त, इलेक्ट्रोड सतह के करीब इलेक्ट्रोलाइट्स में प्रसार और विद्युत क्षेत्रों में उतार-चढ़ाव से सुई की तरह सूक्ष्म संरचनाएं बनती हैं जिन्हें डेंड्राइट कहा जाता है। डेंड्राइट कमजोर रूप से बंधे होते हैं और इलेक्ट्रोड से दूर छील जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप शॉर्ट सर्किटिंग होती है और चक्र क्षमता में कमी आती है।

इस समस्या को हल करने के लिए, तोहोकू यूनिवर्सिटी के इंस्टीट्यूट फॉर मैटेरियल्स रिसर्च से होंगयी ली और टेत्सु इचित्सुबो के नेतृत्व में एक शोध दल ने कैल्शियम आयनों जैसे बहुसंख्यक उद्धरण जोड़े, जो इलेक्ट्रोलाइट में लिथियम या सोडियम आयनों की सॉल्वेशन संरचना को बदल और मजबूत करते हैं।

“हमारी संशोधित संरचना इलेक्ट्रोड सतह पर लिथियम या सोडियम आयनों की कमी को नियंत्रित करती है और एक स्थिर प्रसार और विद्युत क्षेत्र को सक्षम बनाती है,” डॉ ली ने कहा। स्थिर आयन, बदले में, इलेक्ट्रोडेपोसिटेड धातुओं की संरचना को संरक्षित करते हैं।

उनके शोध का विवरण पत्रिका में प्रकाशित किया गया था सेल रिपोर्ट भौतिक विज्ञान 20 मई 2022 को।

अपने अगले चरणों के लिए, ली और इचित्सुबो बैटरी के चक्र जीवन और शक्ति घनत्व को और बढ़ाने के लिए धातु एनोड्स इंटरफ़ेस डिज़ाइन में सुधार करने की उम्मीद कर रहे हैं।


प्रतिक्रियाशील इलेक्ट्रोलाइट एडिटिव्स लिथियम धातु बैटरी प्रदर्शन में सुधार करते हैं


अधिक जानकारी:
हांग्यी ली एट अल, डेंड्राइट-मुक्त क्षार धातु इलेक्ट्रोडपोजिशन संपर्क-आयन-जोड़ी राज्य से क्षारीय पृथ्वी के मिश्रण से प्रेरित है, सेल रिपोर्ट भौतिक विज्ञान (2022)। डीओआई: 10.1016/j.xcrp.2022.100907

तोहोकू विश्वविद्यालय द्वारा प्रदान किया गया

उद्धरण: वैज्ञानिक 6 जून 2022 को पुनः प्राप्त एक सामान्य नुकसान (2022, जून 6) की रिचार्जेबल बैटरी से छुटकारा पाने के लिए बहुसंयोजी धनायन योजक का उपयोग करते हैं

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एक सामान्य नुकसान की रिचार्जेबल बैटरियों से छुटकारा पाने के लिए वैज्ञानिक बहुसंयोजी कटियन एडिटिव्स का उपयोग करते हैं

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