বৈদ্যুতিক যানবাহনের জন্য লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলি (EVs) বিভাজকগুলির অতিরিক্ত গরম, শর্ট সার্কিট এবং কার্যকারিতা হ্রাসের কারণে নিরাপত্তা এবং স্থিতিশীলতার সমস্যার সম্মুখীন হয়। এই ত্রুটিগুলি প্রশমিত করার লক্ষ্যে, গবেষকরা একটি গ্রাফ্ট পলিমারাইজেশন কৌশল ব্যবহার করেছেন এবং উদ্ভাবনী সিলিকা ন্যানো পার্টিকেল স্তরযুক্ত বিভাজক তৈরি করেছেন যা তাপগতভাবে স্থিতিশীল এবং টেকসই। এই বিভাজকগুলির সাথে ব্যাটারিগুলি নিরাপদ এবং উন্নত কর্মক্ষমতা দেখিয়েছে৷ এই উন্নয়ন পরিবহন সেক্টরকে ডিকার্বনাইজ করার জন্য ইভি গ্রহণে অবদান রাখতে পারে।
রিচার্জেবল লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি (বা লি-আয়ন ব্যাটারি বা এলআইবি) গত তিন দশকে অত্যন্ত জনপ্রিয় এবং সর্বব্যাপী হয়ে উঠেছে। উচ্চ শক্তির ঘনত্ব, হালকা ওজন এবং রিচার্জযোগ্যতার কারণে, এগুলি মোবাইল ফোন, ল্যাপটপ, অডিও-ভিজ্যুয়াল ডিভাইস, পাওয়ার স্টোরেজ এবং বৈদ্যুতিক মোটর গাড়িতে (EVs) ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় এবং দৈনন্দিন জীবনের অবিচ্ছেদ্য অংশ হয়ে উঠেছে। এলআইবিগুলি পরিবেশ বান্ধব, পরিষ্কার শক্তি সঞ্চয়স্থান সরবরাহ করে এবং অবদান রাখে ডিকার্বনাইজিং অর্থনীতি।
তবে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি বৈদ্যুতিক যানবাহন (EVs) এবং প্রধানত পলিওলিফিন বিভাজকগুলির অতিরিক্ত উত্তাপের কারণে শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার নিরাপত্তা ঝুঁকির সম্মুখীন হয়। বিভাজকগুলি ক্যাথোড এবং অ্যানোডের মধ্যে সরাসরি যোগাযোগ রোধ করে, কিন্তু অতিরিক্ত উত্তাপের কারণে তাপমাত্রা 160 ডিগ্রি সেলসিয়াসে বেড়ে গেলে তারা গলে যায়। ফলস্বরূপ, লি ডেনড্রাইট গঠনের মাধ্যমে অ্যানোড এবং ক্যাথোড সরাসরি সংস্পর্শে আসতে পারে তাই অভ্যন্তরীণ শর্ট সার্কিট এবং ইলেক্ট্রোলাইটগুলির অপর্যাপ্ত শোষণ এবং কার্যক্ষমতা হ্রাস পায়।
এই ঘাটতি মেটানোর চেষ্টা করা হয়েছে। সিরামিকের একটি আবরণ প্রয়োগ করার কথা ভাবা হয়েছিল কিন্তু অনুপযুক্ত বলে মনে করা হয়েছিল কারণ এটি বিভাজকগুলির বেধ বাড়িয়ে দেয় এবং আনুগত্য হ্রাস করে।
সাম্প্রতিক একটি গবেষণায়, ইনচন ন্যাশনাল ইউনিভার্সিটির গবেষকরা সিলিকন ডাই অক্সাইডের একটি অভিন্ন স্তর সংযুক্ত করতে গ্রাফ্ট পলিমারাইজেশন কৌশল ব্যবহার করেছেন (SiO)2) ন্যানো পার্টিকেল থেকে পলিপ্রোপিলিন (পিপি) বিভাজক। বিভাজক এইভাবে SiO-এর আবরণ দিয়ে পরিবর্তিত হয়েছে2 200 এনএম পুরুত্ব বেশি তাপ প্রতিরোধী এবং শক্তি সঞ্চয় ক্ষমতা বজায় রাখার সময় ডেনড্রাইট গঠনকে চাপা দেয়। এটি পরামর্শ দেয় যে লি-আয়ন ব্যাটারির পলিপ্রোপিলিন-ভিত্তিক বিভাজক (পিপিএস) অভ্যন্তরীণ শর্ট সার্কিটগুলি প্রশমিত করতে এবং ব্যাটারিকে নিরাপদ এবং দক্ষ করতে উন্নত করা যেতে পারে।
বৈদ্যুতিক যানবাহন (EVs) এবং শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থায় LIB-এর জন্য এই উন্নয়ন প্রাসঙ্গিক এবং প্রতিশ্রুতিশীল। একবার বাণিজ্যিকীকরণ করা হলে, উন্নত নিরাপত্তা এবং দক্ষতা সহ উন্নত LIBগুলি পরিবেশ বান্ধব বৈদ্যুতিক যানবাহন গ্রহণে সহায়তা করতে পারে।
***
তথ্যসূত্র:
- মন্থিরাম, এ. লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি ক্যাথোড রসায়নের প্রতিফলন। Nat Commun 11, 1550 (2020)। https://doi.org/10.1038/s41467-020-15355-0
- পার্ক জে., এট আল 2024. Li-ধাতু ব্যাটারির জন্য একটি পৃষ্ঠ মাল্টি-ফাংশনালাইজেশন কৌশল দ্বারা অতি-পাতলা SiO2 ন্যানো পার্টিকেল স্তরযুক্ত বিভাজক: উচ্চ বর্ধিত লি-ডেনড্রাইট প্রতিরোধের এবং তাপীয় বৈশিষ্ট্য। শক্তি সঞ্চয় উপকরণ. ভলিউম 65, ফেব্রুয়ারি 2024, 103135। DOI: https://doi.org/10.1016/j.ensm.2023.103135
***
