আল্ট্রা-ফাস্ট চার্জিং লিথিয়াম-সালফার ব্যাটারি দীর্ঘ দূরত্বের ইভি এবং বাণিজ্যিক ড্রোনকে শক্তি দিতে সক্ষম

অভিনব ব্যাটারিগুলি প্রচলিত লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির শক্তি ঘনত্ব দ্বিগুণ করে যখন উল্লেখযোগ্যভাবে হালকা এবং আরও সাশ্রয়ী হয়। আরও উন্নয়নের সাথে, প্রযুক্তিটি ভবিষ্যতে বৈদ্যুতিক বিমান চালনার জন্য একটি কার্যকর বিকল্প হয়ে উঠতে পারে।

এখন পর্যন্ত, লিথিয়াম সালফার ব্যাটারি বাণিজ্যিকভাবে কার্যকর ছিল না কারণ তাদের জটিল রসায়ন তাদের চার্জ করতে খুব ধীর করে তোলে।

গবেষণা, তৈরির এক দশক ধরে এবং অ্যাডভান্সড এনার্জি মেটেরিয়ালস -এ প্রকাশিত , পুনর্নবীকরণযোগ্য ব্যাটারি প্রযুক্তিতে একটি রূপান্তরমূলক পদক্ষেপ চিহ্নিত করে এবং ব্যবহারিক লিথিয়াম-সালফার প্রোটোটাইপের জন্য একটি নতুন বেঞ্চমার্ক সেট করে।

মালেশা নিশাঙ্কে হলেন কাগজের প্রথম লেখক এবং পিএইচডি। মোনাশ ন্যানোস্কেল সায়েন্স অ্যান্ড ইঞ্জিনিয়ারিং ল্যাবে (এনএসইএল) প্রার্থী।

"বেটাডাইনের রসায়ন দ্বারা অনুপ্রাণিত হয়ে, একটি সাধারণ গৃহস্থালী অ্যান্টিসেপটিক, আমরা চার্জ এবং স্রাবের হারকে ত্বরান্বিত করার একটি উপায় খুঁজে পেয়েছি , যেগুলিকে বাস্তব-বিশ্বের ভারী-শুল্ক ব্যবহারের জন্য একটি কার্যকর ব্যাটারি বিকল্প হিসাবে গড়ে তুলেছি," তিনি বলেছিলেন৷

গবেষণাপত্রটির সহ-প্রধান লেখক ড. পেটার জোভানোভিচ বিশ্বাস করেন যে Li-S ব্যাটারিগুলি বাণিজ্যিক ড্রোনকে শক্তি দিতে পারে উচ্চ-কর্মক্ষমতা , টেকসই বৈদ্যুতিক বিমান চালনাকে বাস্তবের কাছাকাছি নিয়ে আসে৷

"এটি Li-S-কে একটি সম্ভাব্য বিকল্প করার দিকে একটি বড় অগ্রগতির প্রতিনিধিত্ব করে যা শুধুমাত্র দীর্ঘ দূরত্বের ইভির জন্য নয়, বিশেষ করে বিমান চলাচল এবং সামুদ্রিক শিল্পের মতো শিল্পগুলিতে যেগুলির জন্য দ্রুত, নির্ভরযোগ্য শক্তি প্রয়োজন যা অত্যন্ত হালকা ওজনের," ড. জোভানোভিচ বলেছেন৷

একটি বৈদ্যুতিক গাড়িতে, Li-S ব্যাটারিগুলি একবার চার্জে অতিরিক্ত ১,০০০ কিলোমিটার শক্তি দিতে পারে যখন রিচার্জের সময়কে কয়েক ঘন্টা কমিয়ে দেয়।

"একটি বৈদ্যুতিক গাড়ির কল্পনা করুন যেটি একটি মাত্র চার্জে মেলবোর্ন থেকে সিডনি পর্যন্ত যেতে পারে বা একটি স্মার্টফোন যা মিনিটে চার্জ হয়ে যায় - আমরা এটিকে বাস্তবে পরিণত করার পথে রয়েছি," ড. জোভানোভিচ বলেছেন৷

সহ-প্রধান গবেষক এবং এআরসি রিসার্চ হাব ফর অ্যাডভান্সড ম্যানুফ্যাকচারিং উইথ 2ডি ম্যাটেরিয়ালস-এর ডিরেক্টর, প্রফেসর মাইনাক মজুমদার বলেন, লি-এস প্রযুক্তি সাধারণত দ্রুত অবনমিত না হয়ে উচ্চ কার্যক্ষমতা বজায় রাখার জন্য লড়াই করে কিন্তু এই গেম পরিবর্তনকারী ব্যাটারি অনেক শক্তি গ্রহণ করতে পারে। ভেঙ্গে না দিয়ে একবারে আউট। ব্যাটারিগুলি সস্তা এবং আরও শক্তি সঞ্চয় করে।

অধ্যাপক মজুমদার বলেন, "আমরা একটি ব্যাটারি তৈরি করতে সালফারের অনন্য রসায়ন ব্যবহার করেছি যা নিরাপদ এবং আরও কার্যকর। আমাদের নতুন অনুঘটকের সাহায্যে, আমরা বাণিজ্যিকীকরণের শেষ অবশিষ্ট বাধাগুলির মধ্যে একটি অতিক্রম করেছি-চার্জিং গতি," অধ্যাপক মজুমদার বলেন। "আমাদের অনুঘটক Li-S ব্যাটারির সি-রেট কর্মক্ষমতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করেছে, প্রাথমিক প্রমাণ-অফ-কনসেপ্ট প্রোটোটাইপ সেলগুলিতে প্রদর্শিত হয়েছে৷

"বাণিজ্যিক স্কেলিং এবং বৃহত্তর সেল উৎপাদনের সাথে, এই প্রযুক্তিটি 400 Wh/kg পর্যন্ত শক্তির ঘনত্ব সরবরাহ করতে পারে। এটি গতিশীল কর্মক্ষমতা প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত করে তোলে, যেমন বিমান চালনা, যেখানে ব্যাটারিগুলিকে টেক-অফের সময় উচ্চ সি-রেট পরিচালনা করতে হবে এবং ক্রুজিংয়ের সময় কম সি-রেটে স্যুইচ করা লি-এস ব্যাটারিগুলি ঐতিহ্যগতভাবে ব্যবহৃত উপকরণগুলির একটি সবুজ বিকল্প লি-আয়ন ব্যাটারি, যা কোবাল্টের মতো সীমিত এবং প্রায়শই পরিবেশগতভাবে ক্ষতিকারক সম্পদের উপর নির্ভর করে।"

২০২৮ সালের মধ্যে বিশ্বব্যাপী লিথিয়াম-সালফার ব্যাটারির বাজার ২০৯ মিলিয়ন মার্কিন ডলারের হবে বলে আশা করা হচ্ছে, অধ্যাপক মজুমদার বলেন, মোনাশের অগ্রগামী কাজ অস্ট্রেলিয়াকে দ্রুত সম্প্রসারিত শিল্পের অগ্রভাগে রাখতে পারে।

অধ্যাপক মজুমদার বলেন, "এই উদীয়মান শিল্পের কর্মসংস্থান সৃষ্টি, অর্থনৈতিক প্রবৃদ্ধি চালানো এবং অস্ট্রেলিয়াকে বাজারে একটি মূল খেলোয়াড় হিসেবে প্রতিষ্ঠিত করার সম্ভাবনা রয়েছে।" "যেহেতু উচ্চ-কার্যক্ষমতা সম্পন্ন ব্যাটারির চাহিদা বাড়ছে, অত্যাধুনিক প্রযুক্তিতে বিনিয়োগ চাকরি সৃষ্টি এবং অর্থনৈতিক বৃদ্ধির জন্য দীর্ঘমেয়াদী সুবিধা পাবে।"

গবেষণা দল উদ্ভাবন অব্যাহত. বর্তমানে, তারা নতুন অ্যাডিটিভগুলিকে পরিমার্জন করছে যা চার্জিং এবং ডিসচার্জিং উভয় সময়কে আরও গতি বাড়ানোর প্রতিশ্রুতি দেয়, সেই সাথে পদ্ধতিগুলি যা প্রয়োজনীয় লিথিয়ামের পরিমাণ হ্রাস করে।