নতুন ব্যাটারি প্রযুক্তি বৈদ্যুতিক যানবাহনগুলোকে আরও নিরাপদ করে তোলে।

এখনও গবেষণা পর্যায়ে থাকলেও, প্রচলিত নকশার তুলনায় এর উন্নততর আয়ুষ্কালের কারণে ম্যাগনেসিয়াম-ভিত্তিক সলিড-স্টেট ব্যাটারি প্রযুক্তি মনোযোগ আকর্ষণ করছে।

নিরাপত্তা এবং কম উপাদান খরচের সম্ভাবনার কারণে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্রযুক্তির একটি সম্ভাবনাময় বিকল্প হিসেবে বিবেচিত হলেও, সলিড-স্টেট ম্যাগনেসিয়াম ব্যাটারির উপাদানগুলোর সংযোগস্থলে অনাকাঙ্ক্ষিত বিক্রিয়ার ফলে এর কার্যক্ষমতা হ্রাস পায় এবং ব্যাটারির আয়ু কমে যায়।

শিল্পখাতটি বৈদ্যুতিক গাড়ির ব্যাটারিকে আরও নিরাপদ ও টেকসই করার জন্য কাজ করছে।

ছবি: রয়টার্স

জাপানের তোহোকু বিশ্ববিদ্যালয়ের একটি গবেষক দল এমন একটি উপায় খুঁজে পেয়েছে, যার মাধ্যমে সাধারণত ব্যাটারির কার্যক্ষমতা হ্রাসকারী রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলোকে স্থিতিশীলতা ও আয়ন পরিবহন উন্নত করার কৌশলে রূপান্তরিত করা যায়। তারা আবিষ্কার করেছেন যে এই জাংশন বিক্রিয়াগুলোকে পুরোপুরি নির্মূল করার প্রয়োজন নেই; বরং, এগুলোকে সতর্কতার সাথে নিয়ন্ত্রণ করার মাধ্যমে দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীলতা বজায় রেখে ব্যাটারির অভ্যন্তরে ম্যাগনেসিয়াম আয়নের সচলতা বাড়ানো সম্ভব।

গবেষক দলটি রাসায়নিক বিক্রিয়াশীলতা এবং আয়ন পরিবহনের মধ্যে ভারসাম্য রক্ষার জন্য একটি ম্যাগনেসিয়াম-টিন (Mg-Sn) সংকর অ্যানোড ইলেকট্রোড তৈরি করেছে। অ্যানোডের পৃষ্ঠতল এবং অভ্যন্তরীণ কাঠামোকে সমন্বয় করার মাধ্যমে, তারা এমন পরিস্থিতি তৈরি করেছেন যা চার্জিং এবং ডিসচার্জিংয়ের সময় আরও সুষম ম্যাগনেসিয়াম জমা এবং মসৃণ আয়ন চলাচলে সহায়তা করে।

তোহোকু বিশ্ববিদ্যালয়ের ইনস্টিটিউট ফর অ্যাডভান্সড মেটেরিয়ালস রিসার্চ-এর অধ্যাপক হাও লি বলেছেন: "দীর্ঘদিন ধরে ইন্টারফেস প্রতিক্রিয়াগুলোকে পরিহারযোগ্য বলে মনে করা হতো। কিন্তু আমাদের গবেষণা দেখায় যে, এই প্রতিক্রিয়াগুলোকে দমন না করে বরং সতর্কতার সাথে নিয়ন্ত্রণ করা হলে, সেগুলো সলিড-স্টেট ম্যাগনেসিয়াম ব্যাটারিকে আরও অনেক বেশি দক্ষতার সাথে কাজ করতে সাহায্য করতে পারে।"

ভিডিওতে চীনে বৈদ্যুতিক গাড়িতে 'ব্যাটারি চালিত' প্রযুক্তির পরীক্ষা দেখানো হয়েছে।

সলিড-স্টেট ম্যাগনেসিয়াম ব্যাটারি প্রযুক্তির অগ্রগতির চাবিকাঠি।

উন্নত অ্যানোড তৈরি করার জন্য, গবেষক দলটি ম্যাগনেসিয়ামের সাথে টিন যুক্ত করে একটি স্থিতিশীল যৌগ _Mg₂Sn গঠন করে, যা ব্যাটারির ভেতরের বিক্রিয়াগুলো নিয়ন্ত্রণ করতে সাহায্য করে। সর্বোত্তম ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কর্মক্ষমতা প্রদানকারী সংমিশ্রণটি নির্ধারণ করার জন্য দলটি বিভিন্ন উপ-দশা সহ নানা ম্যাগনেসিয়াম-ভিত্তিক সংকর ধাতু পরীক্ষা করে। এরপর তারা ব্যাটারির কার্যকারী অবস্থার অধীনে আয়ন পরিবহন, ইন্টারফেস স্থিতিশীলতা এবং চক্র আচরণের মতো বিষয়গুলো পরিমাপ করে উপাদানগুলো মূল্যায়ন করে।

ফলাফলে দেখা গেছে যে, অপ্টিমাইজ করা Mg-Sn সংকর ধাতুটি সামগ্রিকভাবে সবচেয়ে শক্তিশালী কর্মক্ষমতা প্রদান করেছে এবং সলিড-স্টেট ব্যাটারি পরীক্ষার সময় ১,৩০০ ঘণ্টারও বেশি সময় ধরে স্থিতিশীলভাবে কাজ করেছে। এই সংকর ধাতুটির চার্জ/ডিসচার্জ চক্রের কার্যক্ষমতা বিশুদ্ধ ম্যাগনেসিয়ামের চেয়ে ৪০০ গুণ বেশি, যা ব্যাটারির আয়ুষ্কালে উল্লেখযোগ্য উন্নতি প্রমাণ করে।

গবেষকদের মতে, ভবিষ্যতের ব্যাটারি উন্নয়নে শুধু আয়ন পরিবাহিতা বাড়ানোর দিকেই নয়, বরং এই সংযোগস্থলে সংঘটিত রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলো নিয়ন্ত্রণের দিকেও মনোযোগ দেওয়া উচিত। তাঁদের গবেষণালব্ধ ফলাফল ইঙ্গিত দেয় যে, একই সাথে বিক্রিয়াশীলতা এবং আয়ন পরিবহনের মধ্যে ভারসাম্য রক্ষা করা ভবিষ্যতের সলিড-স্টেট ব্যাটারি সিস্টেমের জন্য একটি অভিনব নকশা কৌশল প্রদান করতে পারে।

উৎস: https://thanhnien.vn/cong-nghe-pin-moi-giup-xe-dien-an-toan-hon-185260527143149412.htm