লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি স্মার্টফোন, ল্যাপটপ, বৈদ্যুতিক গাড়ি এবং স্থির শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থায় ব্যবহৃত হয়। যদিও বছরের পর বছর ধরে তাদের নকশা খুব কমই পরিবর্তিত হয়েছে, তবে একটি বড় সমস্যা রয়ে গেছে: কোষের ধীরে ধীরে বার্ধক্য। এই কারণেই লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি সময়ের সাথে সাথে ক্ষমতা হারায়।
মেরিল্যান্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকদের একটি দল (নিউসায়েন্টিস্টের মাধ্যমে) একটি নতুন সমাধান আবিষ্কার করেছে যা অভ্যন্তরীণ কোষের গঠন বা বিদ্যমান উৎপাদন প্রক্রিয়া পরিবর্তন না করেই লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির পরিষেবা জীবন প্রসারিত করতে পারে।
কেন লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি পুরানো হয়?
প্রতিটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে দুটি ইলেক্ট্রোড থাকে: একটি নেতিবাচক অ্যানোড এবং একটি পজিটিভ ক্যাথোড। তাদের মধ্যে একটি তরল ইলেক্ট্রোলাইট রয়েছে যার মাধ্যমে লিথিয়াম আয়নগুলি চার্জ এবং ডিসচার্জ করার সময় সরে যায়। সময়ের সাথে সাথে, এই ইলেক্ট্রোলাইট হ্রাস পায় এবং উপজাতগুলি ইলেক্ট্রোডগুলিতে অত্যন্ত পাতলা স্তর হিসাবে জমা হয়।
এই উপজাত প্রভাবটি আসলে অ্যানোডে আকাঙ্খিত, যেখানে এটি একটি স্থিতিশীল স্তর তৈরি করে যা ইলেক্ট্রোডকে আরও ক্ষয়-ক্ষতি থেকে রক্ষা করে, ব্যাটারিকে আরও টেকসই করে। দুর্ভাগ্যবশত, এটি ক্যাথোডের ক্ষেত্রে নয়, যা অত্যন্ত অক্সিডাইজিং অবস্থার অধীনে কাজ করে এবং একটি তুলনামূলক প্রতিরক্ষামূলক স্তর গঠন করে না। এইভাবে, বার্ধক্য এবং পতন।
নতুন সমাধান কিভাবে কাজ করে
পদার্থ বিজ্ঞানী চুনশেং ওয়াংয়ের নেতৃত্বে দলটি একটি নতুন পদ্ধতির তদন্ত করেছে যা ইলেক্ট্রোড নয় বরং এর মধ্যে ইলেক্ট্রোলাইটকে বাঁকে। জৈব রসায়ন থেকে জানা প্রতিক্রিয়া দ্বারা অনুপ্রাণিত হয়ে, তিনি এর বৈশিষ্ট্যগুলি সামঞ্জস্য করেছিলেন যাতে আয়ন স্থানান্তর আরও নিয়ন্ত্রিত হয়।
প্রভাবটি হল যে ইলেক্ট্রোলাইট আর এলোমেলোভাবে হ্রাস পায় না কিন্তু একটি নিয়ন্ত্রিত পদ্ধতিতে, ক্যাথোডে একটি অভিন্ন এবং স্থিতিশীল প্রতিরক্ষামূলক স্তর তৈরি করে, যা আরও অবক্ষয়কে ধীর করে দেয়। গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল এটি কোন বিদেশী উপাদান প্রয়োজন হয় না. গবেষকদের মতে, এটি ব্যাটারি শিল্পে ইতিমধ্যে ব্যবহৃত রাসায়নিক এবং প্রক্রিয়া ব্যবহার করে।
এই প্রক্রিয়ার আরেকটি সুবিধা হল এর নমনীয়তা। ক্যাথোডে প্রতিরক্ষামূলক স্তরের গঠন পরিবর্তিত হতে পারে। একটি মোটা স্তর স্থিতিশীলতা বাড়ায় এবং ব্যাটারির পরিষেবা জীবনকে দীর্ঘায়িত করে কিন্তু আয়ন পরিবহনকে ধীর করে দেয়, যখন একটি পাতলা স্তর উচ্চ শক্তি এবং শক্তির ঘনত্বের অনুমতি দেয় তবে এর ফলে দ্রুত পরিধান হয়।
এটি ব্যাটারিগুলিকে তাদের নির্দিষ্ট প্রয়োগের জন্য তৈরি করার অনুমতি দেবে – উদাহরণস্বরূপ, স্থির শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থায় সর্বাধিক স্থায়িত্ব বা বৈদ্যুতিক যানবাহনে সর্বাধিক কার্যক্ষমতা।
এটা আপনার জন্য কি মানে?
এই নতুন সমাধানটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির পরিষেবা জীবনকে কতটা প্রসারিত করবে তা এখন দেখার বিষয়। প্রযুক্তিটি প্রাথমিক পরীক্ষার পর্যায়ে রয়েছে এবং নির্ভরযোগ্য দীর্ঘমেয়াদী ডেটা এখনও উপলব্ধ নয়।
তারপরও বিশেষজ্ঞরা এ বিষয়ে আশাবাদী। স্প্যানিশ গবেষণা কেন্দ্র CIC energiGUNE-এর একজন শক্তি সঞ্চয় বিশেষজ্ঞ মিশেল আরমান্ড, ক্যাথোডে একটি প্রতিরক্ষামূলক স্তরের নিয়ন্ত্রিত গঠনকে দীর্ঘস্থায়ী ব্যাটারির দিকে একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ হিসাবে বর্ণনা করেছেন।
ভোক্তাদের জন্য স্বল্পমেয়াদে কিছুই পরিবর্তন হবে না। যাইহোক, মাঝারি থেকে দীর্ঘমেয়াদে, এই সমাধানটি দৈনন্দিন ডিভাইসের ব্যাটারির ক্ষমতা বজায় রাখতে এবং নির্মাতাদের সম্পূর্ণ নতুন কোষের ধরন বিকাশ না করেই দীর্ঘায়ু উন্নত করতে সাহায্য করতে পারে।
আরও পড়া: সবসময় আপনার ল্যাপটপ প্লাগ ইন রাখা খারাপ?
