লিথিয়াম ব্যাটারি প্রযুক্তিতে অগ্রগতি একটি স্মার্ট শক্তি ভবিষ্যতের পথ তৈরি করছে

কয়েকটি যুগান্তকারী অগ্রগতির মাধ্যমে, বিশ্বজুড়ে গবেষকরা লিথিয়াম ব্যাটারির কর্মক্ষমতা এবং নিরাপত্তা নতুন করে সংজ্ঞায়িত করতে প্রস্তুত উদ্ভাবন উন্মোচন করেছেন। এই উন্নয়নগুলি শক্তি ঘনত্ব, চার্জিং গতি, জীবনকাল এবং স্থায়িত্বের ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ চ্যালেঞ্জগুলি মোকাবেলা করে, যা বৈদ্যুতিক যান (ইভি) থেকে শুরু করে পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি ব্যবস্থা পর্যন্ত শক্তি সঞ্চয়ের উপর নির্ভরশীল শিল্পগুলির জন্য একটি রূপান্তরমূলক পরিবর্তনের ইঙ্গিত দেয়।

১. বর্ধিত পরিসরের জন্য উচ্চতর শক্তি ঘনত্ব

তিয়ানজিন বিশ্ববিদ্যালয়ের চীনা বিজ্ঞানীরা একটি লিথিয়াম-মেটাল ব্যাটারি তৈরি করেছেন যা 600 Wh/kg-এর বেশি শক্তি ঘনত্ব অর্জন করেছে—যা প্রচলিত লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির ক্ষমতার দ্বিগুণ বা তিনগুণ। এই সাফল্য, যা Nature-এ প্রকাশিত হয়েছে, ব্যাটারির কাঠামো স্থিতিশীল করার সময় শক্তি সঞ্চয়কে সর্বাধিক করার জন্য একটি নতুন "ডেলোক্যালাইজড" ইলেক্ট্রোলাইট ডিজাইন ব্যবহার করে। প্রযুক্তিটি ইতিমধ্যে ক্ষুদ্রাকৃতির সর্ব-বৈদ্যুতিক মানববিহীন বিমানে একত্রিত করা হয়েছে, যা 2.8 গুণ উড্ডয়ন সময় বাড়িয়েছে। একইভাবে, হুয়াঝং ইউনিভার্সিটি অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি একটি "মাইক্রো-ইমালসন" ইলেক্ট্রোলাইট তৈরি করেছে যা ব্যাটারিগুলিকে 547 Wh/kg-এ পৌঁছাতে সক্ষম করে, সেইসাথে ব্যতিক্রমী নিরাপত্তা বজায় রাখে, যা প্রজ্বলন ছাড়াই পেরেক প্রবেশ পরীক্ষা পাস করে।২. জীবাশ্ম জ্বালানির সাথে ব্যবধান পূরণ করতে দ্রুত চার্জিংমেরিল্যান্ড বিশ্ববিদ্যালয়ে, গবেষকরা দ্রুত চার্জিং ব্যাটারিতে একটি মূল বাধা হিসেবে "ইলেক্ট্রো-অস্মোটিক ড্র্যাগ" চিহ্নিত করেছেন। ইলেক্ট্রোলাইটগুলি পুনরায় ডিজাইন করার মাধ্যমে, তারা মাত্র ১৩ মিনিটে ৮০% চার্জ অর্জন করেছে—যা বর্তমানে ইভিগুলির জন্য একটি মাইলফলক, যার রিচার্জ করতে ঘণ্টার প্রয়োজন হয়। এই আবিষ্কার, যা Science-এ বিস্তারিতভাবে বর্ণনা করা হয়েছে, গ্যাসোলিন যানবাহনে জ্বালানি ভরার মতোই দ্রুত ইভি চার্জিং করার পথ খুলে দেয়।৩. ব্যাটারির জীবনকাল বৃদ্ধি এবং নিরাপত্তা বৃদ্ধিদক্ষিণ কোরিয়ার উলসান ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজির (ইউএনআইএসটি) একটি দল অ্যানথ্রাসিন দিয়ে এম্বেড করা একটি জেল পলিমার ইলেক্ট্রোলাইট চালু করেছে। এই উপাদানটি প্রতিক্রিয়াশীল অক্সিজেন প্রজাতিকে দমন করে, যা ব্যাটারি অবনতির প্রধান কারণ, যা 2.8 গুণ চক্রের জীবনকাল বৃদ্ধি করে এবং ছয়গুণ ফোলাভাব কমায়। এই ধরনের উন্নতি উচ্চ-ভোল্টেজ ইভি ব্যাটারির জন্য গুরুত্বপূর্ণ, যা প্রায়শই স্থিতিশীলতার সমস্যায় ভোগে।এলজি এনার্জি সলিউশন অ্যানোডলেস ব্যাটারি-এর অগ্রদূত, যা গ্রাফাইটের মতো অ্যানোড-সক্রিয় উপাদানগুলি সরিয়ে দেয়। এই ডিজাইন স্থান অপটিমাইজ করে এবং উত্পাদন সহজ করে, খরচ কমায়। কোম্পানিটি নিরাপদ, আরও শক্তিশালী ব্যাটারির জন্য কঠিন-অবস্থা প্রযুক্তির সাথে এটি একত্রিত করার লক্ষ্য রাখে। ইতিমধ্যে, চুং-আং ইউনিভার্সিটি কোবাল্ট একক-পরমাণু অনুঘটক ব্যবহার করে লিথিয়াম-সালফার ব্যাটারির জন্য একটি ইন্টারলেয়ার উপাদান তৈরি করেছে। এই উদ্ভাবনটি "পলি সালফাইড শাটল প্রভাব" কমিয়ে দেয়, যা এই উচ্চ-সম্ভাব্য রসায়নের জন্য একটি প্রধান বাধা।৫. ভবিষ্যতের উদ্ভাবনের জন্য তাত্ত্বিক ভিত্তিএমআইটি গবেষকরা একটি সমন্বিত মডেল প্রস্তাব করেছেন যা ইলেকট্রন স্থানান্তর-কে তুলে ধরে—আয়ন মুভমেন্ট নয়—চার্জিংয়ের হার-সীমাবদ্ধ পদক্ষেপ। Science-এ প্রকাশিত, এই তত্ত্বটি পরবর্তী প্রজন্মের ব্যাটারি ডিজাইন করার জন্য একটি সর্বজনীন কাঠামো সরবরাহ করে, যা ট্রায়াল-এন্ড-এরের পদ্ধতির বাইরে চলে যায়।

একটি সংযুক্ত বিশ্বের জন্য প্রভাব

এই অগ্রগতিগুলি সম্মিলিতভাবে বিদ্যুতায়নের জরুরি চাহিদাগুলি পূরণ করে। উচ্চতর শক্তি ঘনত্ব দীর্ঘ-পরিসরের ইভি এবং আকাশপথে চলাচলের সমর্থন করে, যেখানে দ্রুত চার্জিং এবং দীর্ঘ জীবনকাল গ্রাহক সুবিধা বাড়ায় এবং বর্জ্য হ্রাস করে। অ্যানোডলেস এবং লিথিয়াম-সালফার ব্যাটারির মতো উদ্ভাবনগুলিও দুষ্প্রাপ্য সম্পদের উপর নির্ভরতা কমাতে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ, যা বিশ্বব্যাপী স্থায়িত্বের লক্ষ্যগুলির সাথে সঙ্গতিপূর্ণ।যেহেতু বিশ্বজুড়ে পরীক্ষাগারগুলি শক্তি সঞ্চয়ের সীমা বাড়িয়ে চলেছে, এই সাফল্যগুলি এমন একটি ভবিষ্যতের উপর জোর দেয় যেখানে পরিষ্কার, দক্ষ শক্তি অ্যাক্সেসযোগ্য—স্মার্ট ডিভাইস থেকে স্মার্ট শহর পর্যন্ত সবকিছুকে শক্তিশালী করে।