سالڈ اسٹیٹ سوڈیم بیٹریاں لتیم بیٹریوں کا ایک امید افزا متبادل ہیں۔

محققین نے ایک تمام ٹھوس ریاست سوڈیم بیٹری تیار کی ہے جو زیرو درجہ حرارت پر کارکردگی کو برقرار رکھتی ہے۔ کیلیفورنیا یونیورسٹی، سان ڈیاگو کے محققین کی طرف سے تیار کردہ، بیٹری لیتھیم پر مبنی پاور ڈیوائسز کو تبدیل کرنے میں مدد کر سکتی ہے۔

محققین نے یہ بھی انکشاف کیا کہ سوڈیم ایک سستا، وافر اور کم نقصان دہ متبادل ہے، لیکن فی الحال ان کی بنائی گئی تمام ٹھوس بیٹریاں کمرے کے درجہ حرارت پر اچھی طرح کام نہیں کرتی ہیں۔

ucsd-jacobsschool-2407-meng-lab-deysher-grayson-06232-8mp-1380px.jpg — اس تحقیق کی قیادت پروفیسر وائی شرلی مینگ، پرٹزکر سکول آف مالیکیولر انجینئرنگ، یونیورسٹی آف شکاگو کر رہے تھے۔

انجینئروں نے سوڈیم ہائیڈرائیڈوبریٹ کی نیم مستحکم شکل کو اس مقام پر گرم کیا جہاں سے یہ کرسٹلائز ہونا شروع ہوا، پھر کرسٹل کی ساخت کو متحرک طور پر مستحکم کرنے کے لیے اسے تیزی سے ٹھنڈا کیا۔ یہ ایک وسیع پیمانے پر تسلیم شدہ تکنیک ہے، لیکن ایک ایسی تکنیک جو پہلے کبھی ٹھوس الیکٹرولائٹ پر لاگو نہیں ہوئی تھی۔

محققین کا کہنا ہے کہ یہ واقفیت مستقبل میں اس لیب کی جدت کو حقیقی مصنوعات میں تبدیل کرنے میں مدد کر سکتی ہے۔

"یہ سوڈیم بمقابلہ لیتھیم کا معاملہ نہیں ہے، ہمیں دونوں کی ضرورت ہے،" یونیورسٹی آف شکاگو پرٹزکر سکول آف مالیکیولر انجینئرنگ (UChicago PME - USA) کے پروفیسر وائی شرلی مینگ نے کہا۔ "جب ہم مستقبل میں توانائی ذخیرہ کرنے کے حل کے بارے میں سوچتے ہیں، تو ہمیں ایک ہی بڑی فیکٹری کا تصور کرنا چاہیے جو لیتھیم اور سوڈیم کیمسٹری دونوں پر مبنی مصنوعات تیار کرنے کے قابل ہو۔ یہ نئی تحقیق ہمیں بنیادی سائنس کو آگے بڑھاتے ہوئے اس حتمی مقصد کے قریب لے جاتی ہے۔"

ٹیم یہ بھی نوٹ کرتی ہے کہ سوڈیم کیمسٹری دلچسپ ہے، لیکن سوڈیم ٹھوس الیکٹرولائٹ کمرے کے درجہ حرارت پر محدود آئنک چالکتا دکھاتا ہے۔

UC سان ڈیاگو گروپ کا کام کمپیوٹیشنل اور تجرباتی ڈیٹا کو یکجا کرتا ہے تاکہ سوڈیم ہائیڈرائیڈوبریٹ کی میٹاسٹیبل نوعیت کا اندازہ لگایا جا سکے اور یہ ظاہر کیا جائے کہ کرسٹلائزیشن رجیم سے تیز ٹھنڈک آرتھورومبک فیز ڈائنامکس کو تیز Na+ منتقلی کے ساتھ بند کر دیتی ہے۔

سالڈ اسٹیٹ سوڈیم بیٹریاں ماحول کو کم نقصان پہنچانے والے توانائی کے حل کی امید پیش کرتی ہیں۔

محققین نوٹ کرتے ہیں کہ جب کلورائیڈ پر مبنی ٹھوس الیکٹرولائٹ لیپت کیتھوڈ کے ساتھ ملایا جاتا ہے، تو یہ انتہائی مستحکم مرحلہ گھنے، زیادہ رقبے پر بوجھ والے جامع کیتھوڈس کی تخلیق کی اجازت دیتا ہے جو زیرو صفر درجہ حرارت پر کارکردگی کو برقرار رکھتے ہیں۔

"چونکہ بنیادی اصول متحرک طور پر پھیلاؤ کے حق میں anionic فریم ورک کو مستحکم کرنا ہے، اس لیے یہ نقطہ نظر متعلقہ ہائیڈرائیڈوبوریٹس اور دیگر anionic کلسٹر کیمسٹریوں کے لیے قابل منتقلی ہے۔ یہ کام اعلی کارکردگی والے ٹھوس الیکٹرولائٹس کے لیے ایک عملی ڈیزائن کی حکمت عملی اور پروسیسنگ کے رہنما خطوط فراہم کرتا ہے،" ٹیم رپورٹ کرتی ہے۔

سنگاپور میں A*STAR انسٹی ٹیوٹ فار میٹریلز ریسرچ اینڈ انجینئرنگ کے شریک مصنف سام اوہ نے کہا کہ یہ تحقیق الیکٹرو کیمیکل کارکردگی کے لحاظ سے سوڈیم کو لیتھیم کے ساتھ زیادہ سطح کے کھیل کے میدان میں رکھنے میں مدد کرتی ہے۔

"ہم نے جو پیش رفت حاصل کی ہے وہ یہ ہے کہ ہم حقیقت میں ایک ایسے نیم مستحکم ڈھانچے کو مستحکم کر رہے ہیں جس کی پہلے کبھی اطلاع نہیں دی گئی تھی۔ سوڈیم ہائیڈریڈوبریٹ کے اس نیم مستحکم ڈھانچے میں بہت زیادہ آئنک چالکتا ہے، کم از کم ایک آرڈر کی میگنیٹیوٹی جو لٹریچر میں بتائی گئی آئنک چالکتا سے زیادہ ہے، اور شدت کے تین سے چار آرڈر خود پیشگی سے زیادہ ہیں۔"

یہ تحقیق لیتھیم کے مقابلے میں بہت سستا اور آسانی سے دستیاب فیڈ اسٹاک استعمال کرنے کا امکان پیش کرتی ہے۔ کئی سالوں سے، پورٹیبل ڈیجیٹل ڈیوائسز کی ترقی کے ساتھ ساتھ، لتیم کی کان کنی اور ریفائننگ کے دوران انسانیت کو ماحولیاتی تجارت سے بہت زیادہ نقصان اٹھانا پڑا ہے۔