লি-আয়ন ব্যাটারি
সন্তুষ্ট
লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি বা লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি হল এক ধরনের লিথিয়াম ব্যাটারি
ই-মোবিলিটির জন্য উদীয়মান প্রযুক্তি
স্মার্টফোন, অন-বোর্ড ক্যামেরা, ড্রোন, পাওয়ার টুল, বৈদ্যুতিক মোটরসাইকেল, স্কুটার... লিথিয়াম ব্যাটারি আজ আমাদের দৈনন্দিন জীবনে সর্বব্যাপী এবং অনেক ব্যবহারে বিপ্লব ঘটিয়েছে। কিন্তু তারা আসলে কি নিয়ে আসে এবং তারা এখনও বিকশিত হতে পারে?
История
এটি 1970 এর দশকে স্ট্যানলি হুইটিংহাম দ্বারা লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি চালু হয়েছিল। পরবর্তী কাজটি 1986 সালে জন বি. গুডেনাফ এবং আকিরো ইয়োশিনো চালিয়ে যাবেন। এটি 1991 সাল পর্যন্ত ছিল না যে সনি বাজারে তার ধরণের প্রথম ব্যাটারি চালু করেছিল এবং একটি প্রযুক্তিগত বিপ্লব শুরু করেছিল। 2019 সালে, তিনজন সহ-আবিষ্কারক রসায়নে নোবেল পুরস্কার লাভ করেন।
এটা কিভাবে কাজ করে?
একটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি আসলে বেশ কয়েকটি লিথিয়াম-আয়ন কোষের একটি প্যাক যা বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয় করে এবং ফিরিয়ে দেয়। একটি ব্যাটারি তিনটি প্রধান উপাদানের উপর ভিত্তি করে: একটি ধনাত্মক ইলেক্ট্রোড, যাকে ক্যাথোড বলা হয়, একটি নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড, যাকে অ্যানোড বলা হয় এবং একটি ইলেক্ট্রোলাইট, একটি পরিবাহী দ্রবণ।
যখন ব্যাটারি ডিসচার্জ করা হয়, তখন অ্যানোড ইলেকট্রন নির্গত করে ইলেক্ট্রোলাইটের মাধ্যমে ক্যাথোডে, যা ধনাত্মক আয়ন বিনিময় করে। চার্জ করার সময় নড়াচড়ার পরিবর্তন হয়।
অতএব, অপারেশনের নীতিটি "লিড" ব্যাটারির মতোই থাকে, ব্যতীত এখানে ইলেক্ট্রোডের সীসা এবং সীসা অক্সাইড একটি কোবাল্ট অক্সাইড ক্যাথোড দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়, যার মধ্যে সামান্য লিলি এবং একটি গ্রাফাইট অ্যানোড রয়েছে। একইভাবে, সালফিউরিক অ্যাসিড বা জল স্নান লিথিয়াম লবণের ইলেক্ট্রোলাইটকে পথ দেয়।
বর্তমানে ব্যবহৃত ইলেক্ট্রোলাইট তরল আকারে, কিন্তু গবেষণা একটি কঠিন, নিরাপদ এবং আরও টেকসই ইলেক্ট্রোলাইটের দিকে এগিয়ে চলেছে।
উপকারিতা
কেন লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি গত 20 বছরে অন্য সবাইকে ছাড়িয়ে গেছে?
উত্তর সহজ। এই ব্যাটারিটি চমৎকার শক্তির ঘনত্ব প্রদান করে এবং তাই সীসা, নিকেলের তুলনায় ওজন সাশ্রয়ের জন্য একই কর্মক্ষমতা প্রদান করে...
এই ব্যাটারিতে তুলনামূলকভাবে কম স্ব-স্রাব (সর্বোচ্চ 10% প্রতি মাসে), রক্ষণাবেক্ষণ-মুক্ত এবং কোনও মেমরি প্রভাব নেই।
পরিশেষে, যদি তারা পুরানো ব্যাটারি প্রযুক্তির চেয়ে বেশি ব্যয়বহুল হয়, তবে সেগুলি লিথিয়াম পলিমার (Li-Po) থেকে সস্তা এবং লিথিয়াম ফসফেট (LiFePO4) এর চেয়ে বেশি দক্ষ থাকে৷
ভুলত্রুটি
যাইহোক, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলি আদর্শ নয় এবং বিশেষত, সম্পূর্ণরূপে নিঃসৃত হলে কোষের বেশি ক্ষতি হয়। অতএব, যাতে তারা খুব দ্রুত তাদের সম্পত্তি হারাতে না পারে, তাদের ফ্ল্যাট হওয়ার জন্য অপেক্ষা না করে তাদের লোড করা ভাল।
প্রথমত, ব্যাটারি গুরুতর নিরাপত্তা ঝুঁকি তৈরি করতে পারে। যখন ব্যাটারি ওভারলোড হয় বা -5 ° C এর নিচে নেমে যায়, লিথিয়াম প্রতিটি ইলেক্ট্রোড থেকে ডেনড্রাইটের মাধ্যমে শক্ত হয়ে যায়। যখন অ্যানোড এবং ক্যাথোড তাদের ডেনড্রাইট দ্বারা সংযুক্ত থাকে, তখন ব্যাটারি আগুন ধরতে পারে এবং বিস্ফোরিত হতে পারে। নোকিয়া, ফুজিৎসু-সিমেনস বা স্যামসাং-এর সাথে অনেকগুলি ঘটনা রিপোর্ট করা হয়েছে, বিমানেও বিস্ফোরণ ঘটেছে, তাই আজকে হোল্ডে একটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি বহন করা নিষিদ্ধ, এবং কেবিনে বোর্ডিং প্রায়শই ক্ষমতার পরিপ্রেক্ষিতে সীমিত (উপরে নিষিদ্ধ 160 Wh এবং 100 থেকে 160 Wh পর্যন্ত অনুমতি সাপেক্ষে)।
এইভাবে, এই ঘটনাটি মোকাবেলা করার জন্য, নির্মাতারা ব্যাটারির তাপমাত্রা পরিমাপ করতে, ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ করতে এবং কোনও অসঙ্গতি ঘটলে সার্কিট ব্রেকার হিসাবে কাজ করতে সক্ষম ইলেকট্রনিক কন্ট্রোল সিস্টেম (BMS) প্রয়োগ করেছে। সলিড ইলেক্ট্রোলাইট বা পলিমার জেল সমস্যাটি এড়াতে অন্বেষণ করা হয়।
এছাড়াও, অতিরিক্ত গরম হওয়া এড়াতে, ব্যাটারি চার্জিং গত 20 শতাংশে ধীর হয়ে যায়, তাই চার্জ করার সময়গুলি প্রায়শই শুধুমাত্র 80% এ বিজ্ঞাপন দেওয়া হয় ...
যাইহোক, প্রতিদিনের ব্যবহারের জন্য একটি অত্যন্ত ব্যবহারিক লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি পরিবেশের উপর গভীর প্রভাব ফেলে, প্রথমে লিথিয়াম আহরণ করে, যার জন্য জ্যোতির্বিদ্যাগত পরিমাণে তাজা জলের প্রয়োজন হয়, এবং তারপর তার জীবনের শেষের দিকে এটি পুনর্ব্যবহার করা হয়। যাইহোক, পুনর্ব্যবহার বা পুনঃব্যবহার প্রতি বছর বৃদ্ধি পাচ্ছে।
লিথিয়াম আয়নের ভবিষ্যৎ কি?
যেহেতু গবেষণা কম দূষণকারী, আরও টেকসই, উৎপাদনের জন্য সস্তা বা নিরাপদ, বিকল্প প্রযুক্তির দিকে ক্রমবর্ধমানভাবে এগিয়ে যাচ্ছে, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি কি তার সম্ভাবনায় পৌঁছেছে?
লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি, যা তিন দশক ধরে একটি শিল্প স্কেলে কাজ করছে, তার শেষ কথা ছিল না, এবং উন্নয়নগুলি শক্তির ঘনত্ব, চার্জিং গতি বা সুরক্ষার উন্নতি অব্যাহত রেখেছে৷ আমরা বছরের পর বছর ধরে এটি দেখেছি, বিশেষ করে মোটরচালিত দুই চাকার যানবাহনের ক্ষেত্রে, যেখানে স্কুটারটি 5 বছর আগে মাত্র পঞ্চাশ কিলোমিটার ছিল, কিছু মোটরসাইকেল এখন 200 রেঞ্জ টার্মিনাল অতিক্রম করেছে।
একটি বিপ্লবের প্রতিশ্রুতি হল নাওয়া কার্বন ইলেক্ট্রোড, জেনাক্স ফোল্ডেবল ব্যাটারি, এনজিকে-তে 105 ডিগ্রি সেলসিয়াস অপারেটিং তাপমাত্রার মতো সৈন্যবাহিনী...
দুর্ভাগ্যবশত, গবেষণা প্রায়ই লাভজনকতা এবং শিল্প আবশ্যিকতার কঠোর বাস্তবতার সম্মুখীন হয়। বিকল্প প্রযুক্তির বিকাশ মুলতুবি, বিশেষ করে প্রত্যাশিত লিথিয়াম-এয়ার, লিথিয়াম-আয়নের এখনও একটি উজ্জ্বল ভবিষ্যত রয়েছে, বিশেষ করে বৈদ্যুতিক দ্বি-চাকার বিশ্বে, যেখানে ওজন এবং পদচিহ্ন হ্রাস গুরুত্বপূর্ণ মানদণ্ড।
