সিলিকন ক্যাথোড Li-S কোষকে স্থিতিশীল করে। প্রভাব: কয়েক ডজনের পরিবর্তে 2টির বেশি চার্জিং চক্র
ডাইগু ইনস্টিটিউট অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি (ডিজিআইএসটি, দক্ষিণ কোরিয়া) এর বিজ্ঞানীরা একটি সিলিকন-ভিত্তিক ক্যাথোড তৈরি করেছেন যা Li-S কোষে 2টির বেশি চার্জ চক্র সহ্য করতে পারে বলে আশা করা হচ্ছে। ক্লাসিক লিথিয়াম-আয়ন কোষগুলি গ্রাফাইটের পরিপূরক এবং ধীরে ধীরে প্রতিস্থাপন করতে অ্যানোডে বিশুদ্ধ সিলিকন ব্যবহার করে। এখানে সিলিকন অক্সাইড ব্যবহার করা হয়েছিল এবং ক্যাথোডে সিলিকন ডাই অক্সাইড ব্যবহার করা হয়েছিল।
লি-এস সেল = লিথিয়াম অ্যানোড, সালফার সহ সিলিকন ডাই অক্সাইড ক্যাথোড
Li-S কোষগুলিকে তাদের উচ্চ শক্তির ঘনত্ব, ওজন এবং কম উৎপাদন খরচের কারণে আকর্ষণীয় বলে মনে করা হয়। যাইহোক, কেউ এখনও এমন একটি সংস্করণ তৈরি করতে পারেনি যা কয়েক ডজনেরও বেশি চার্জিং চক্র সহ্য করবে। সব লিথিয়াম পলিসালফাইডস (LiPS) এর কারণে, যা স্রাবের সময় ইলেক্ট্রোলাইটে দ্রবীভূত হয় এবং অ্যানোডের সাথে বিক্রিয়া করে, এর ক্ষমতা হ্রাস করে এবং ফলস্বরূপ, ব্যাটারি ধ্বংস করে।
এটা সম্ভব যে দক্ষিণ কোরিয়ার গবেষকরা সমস্যার সমাধান খুঁজে পেয়েছেন। কার্বন-ভিত্তিক পদার্থের পরিবর্তে (যেমন গ্রাফাইট), তারা ক্যাথোড ব্যবহার করত। মেসোপোরাস সিলিকার ল্যামেলার গঠন (POMS).
ল্যামেলার গঠন বোধগম্য, যখন মেসোপোরোসিটি সিলিকায় ছিদ্র (গহ্বর) জমা হওয়াকে বোঝায় যার লক্ষ্য আকার, ক্ষেত্রফলের ঘনত্ব এবং ছোট আকারের বিচ্ছুরণ (উৎস) রয়েছে। এটা অনেকটা এরকম যে আপনি নিয়মিতভাবে একটি চালুনি তৈরি করতে সিলিকেটের পার্শ্ববর্তী প্লেটের মধ্য দিয়ে খোঁচা দেন।
ডিজিআইএসটি বিজ্ঞানীরা এই গর্তগুলিকে সালফার জমা করার জন্য ব্যবহার করেছিলেন (চিত্র ক)। স্রাবের সময়, সালফার দ্রবীভূত হয় এবং লিথিয়ামের সাথে লিথিয়াম পলিসালফাইডস (LiPS) গঠন করে। এইভাবে, চার্জ প্রবাহিত হয়, কিন্তু অতিরিক্ত অনির্ধারিত কার্বন ফ্যাক্টরের (কালো গঠন, চিত্র b) কারণে LiPS ক্যাথোডের কাছে আটকে থাকে।
চার্জ করার সময়, LiPS লিথিয়াম রিলিজ করে, যা লিথিয়াম অ্যানোডে ফিরে আসে। অন্যদিকে, সালফার সিলিকায় রূপান্তরিত হয়। অ্যানোডে কোন LiPS ফুটো নেই, ধাতব ক্ষতি নেই।
এইভাবে তৈরি Li-S ব্যাটারি 2টিরও বেশি কাজের চক্রের জন্য উচ্চ ক্ষমতা এবং স্থিতিশীলতা বজায় রাখে। ক্ল্যাসিক লি-আয়ন কোষের জন্য কমপক্ষে 500-700 চক্রের অপারেশনকে আদর্শ বলে মনে করা হয়, যদিও এটি যোগ করা উচিত যে ভালভাবে প্রক্রিয়া করা লিথিয়াম-আয়ন কোষগুলি কয়েক হাজার চক্র সহ্য করতে পারে।
এটি আপনার আগ্রহী হতে পারে:
