স্ট্যানফোর্ড: আমরা লিথিয়াম-আয়ন কোষে বর্তমান সংগ্রাহকদের ওজন 80 শতাংশ কমিয়েছি। শক্তির ঘনত্ব 16-26 শতাংশ বৃদ্ধি পায়।

স্ট্যানফোর্ড ইউনিভার্সিটি এবং স্ট্যানফোর্ড লিনিয়ার অ্যাক্সিলারেটর সেন্টার (SLAC) এর বিজ্ঞানীরা লিথিয়াম-আয়ন কোষগুলিকে তাদের ওজন কমাতে এবং এইভাবে সঞ্চিত শক্তির ঘনত্ব বাড়াতে সঙ্কুচিত করার সিদ্ধান্ত নিয়েছে। এটি করার জন্য, তারা লোড-ভারবহন স্তরগুলিকে বাইরের দিকে পুনরায় কাজ করেছিল: তামা বা অ্যালুমিনিয়ামের প্রশস্ত শীটের পরিবর্তে, তারা পলিমারের একটি স্তরের সাথে সম্পূরক ধাতুর সরু স্ট্রিপ ব্যবহার করেছিল।

উচ্চ বিনিয়োগ খরচ ছাড়া লি-আয়নে উচ্চ শক্তির ঘনত্ব

প্রতিটি লি-আয়ন কোষ হল একটি রোল যাতে একটি চার্জ-ডিসচার্জ/ডিসচার্জ স্তর, একটি ইলেক্ট্রোড, একটি ইলেক্ট্রোলাইট, একটি ইলেক্ট্রোড এবং সেই ক্রমে একটি বর্তমান সংগ্রাহক থাকে। বাইরের অংশগুলি তামা বা অ্যালুমিনিয়াম দিয়ে তৈরি ধাতব ফয়েল। তারা ইলেকট্রনগুলিকে কোষ ছেড়ে এটিতে ফিরে যেতে দেয়।

স্ট্যানফোর্ড এবং এসএলএসি-এর বিজ্ঞানীরা সংগ্রাহকদের উপর ফোকাস করার সিদ্ধান্ত নিয়েছেন, কারণ তাদের ওজন প্রায়শই পুরো লিঙ্কের ওজনের কয়েক শতাংশ। তামার চাদরের পরিবর্তে, তারা সরু তামার স্ট্রিপ সহ পলিমার ফিল্ম ব্যবহার করেছিল। দেখা গেল যে সংগ্রাহকদের ওজন 80 শতাংশ পর্যন্ত কমানো সম্ভব:

ক্লাসিক নলাকার লিথিয়াম-আয়ন সেল হল একটি লম্বা রোল যা বেশ কয়েকটি স্তর নিয়ে গঠিত। স্ট্যানফোর্ড এবং SLAC-এর বিজ্ঞানীরা সেই স্তরগুলিকে হ্রাস করেছেন যা চার্জ সংগ্রহ করে এবং তাদের পরিচালনা করে - বর্তমান সংগ্রাহক। তামার শীটের পরিবর্তে, তারা অ-দাহ্য রাসায়নিক দ্বারা সমৃদ্ধ পলিমার-তামার শীট ব্যবহার করেছে (c) Yusheng Ye / Stanford University

এটিই সব নয়: রাসায়নিক যৌগগুলি পলিমারে যোগ করা যেতে পারে যা ইগনিশন প্রতিরোধ করে এবং তারপরে উপাদানগুলির নিম্ন জ্বলনযোগ্যতা কম ওজনের সাথে থাকে:

স্ট্যানফোর্ড: আমরা লিথিয়াম-আয়ন প্যান্টোগ্রাফের ওজন 80 শতাংশ কমিয়েছি। শক্তির ঘনত্ব 16-26 শতাংশ বৃদ্ধি পায়।

একটি ক্লাসিক লিথিয়াম-আয়ন কোষে ব্যবহৃত তামার ফয়েলের জ্বলনযোগ্যতা এবং আমেরিকান গবেষকদের দ্বারা তৈরি একটি সংগ্রাহক (c) Yusheng E/ Stanford University

গবেষকরা বলছেন যে পুনর্ব্যবহৃত সংগ্রাহক কোষের মাধ্যাকর্ষণ শক্তির ঘনত্ব 16-26 শতাংশ (= ভরের একই এককের জন্য 16-26 শতাংশ বেশি শক্তি) বৃদ্ধি করতে পারে। এটা মানে একই আকার এবং শক্তির ঘনত্বের একটি ব্যাটারি বর্তমানের তুলনায় 20 শতাংশ হালকা হতে পারে.

অতীতে জলাধার অপ্টিমাইজ করার চেষ্টা করা হয়েছে, কিন্তু সেগুলি পরিবর্তন করার ফলে অপ্রত্যাশিত পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া দেখা দিয়েছে। কোষগুলি অস্থির হয়ে ওঠে বা আরও [ব্যয়বহুল] ইলেক্ট্রোলাইট প্রয়োজন ছিল। স্ট্যানফোর্ডের বিজ্ঞানীদের দ্বারা বিকশিত বৈকল্পিকটি এই ধরনের সমস্যা তৈরি করে বলে মনে হয় না।

এই উন্নতিগুলি প্রাথমিক গবেষণা পর্যায়ে রয়েছে, তাই 2023 সালের আগে এগুলি বাজারে আসবে বলে আশা করবেন না। যাইহোক, তারা প্রতিশ্রুতিশীল দেখায়।

এটি যোগ করা উচিত যে টেসলার ধাতব স্তরগুলির চার্জ সংগ্রহ করার জন্য একটি আকর্ষণীয় ধারণা রয়েছে। রোলের পুরো দৈর্ঘ্য বরাবর পাতলা তামার স্ট্রিপগুলি ব্যবহার করার পরিবর্তে এবং সেগুলিকে শুধুমাত্র একটি জায়গায় (মাঝখানে) আনার পরিবর্তে, এটি অবিলম্বে ওভারল্যাপ করা কাটা প্রান্ত ব্যবহার করে তাদের বাইরে নিয়ে আসে। এটি চার্জগুলিকে অনেক ছোট দূরত্ব (প্রতিরোধ!) সরিয়ে দেয় এবং তামা বাইরের দিকে অতিরিক্ত তাপ স্থানান্তর সরবরাহ করে: