ব্যাটারি পারফরম্যান্সের পূর্বাভাস: নতুন মডেলের উন্মোচন
সম্পাদনা করেছেন: an_lymons
নবায়নযোগ্য শক্তি এবং বৈদ্যুতিক যানবাহনের (EV) জন্য অত্যাবশ্যকীয় ব্যাটারি প্রযুক্তির ক্ষেত্রে, কর্মক্ষমতা বোঝা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। সম্প্রতি, উত্তর ক্যারোলিনা স্টেট ইউনিভার্সিটির গবেষকরা ডায়নামিক নন-ইকুইলিব্রিয়াম প্রক্রিয়াগুলি অনুধাবনের জন্য একটি নতুন ক্লাসিক্যাল ফিজিক্স মডেল তৈরি করেছেন। এই প্রক্রিয়াগুলি চার্জিং এবং ডিসচার্জিংয়ের সময় ব্যাটারির উপাদানের রাসায়নিক, যান্ত্রিক এবং ভৌত ভারসাম্যকে ব্যাহত করে, যা ব্যাটারির কর্মক্ষমতা এবং জীবনকালের উপর প্রভাব ফেলে। হংজিয়াং চেন এবং তার উপদেষ্টা Hsiao-Ying Shadow Huang এই Chen-Huang Nonequilibrium Phasex Transformation (NExT) Model-এর উদ্ভাবক। তাদের গবেষণাটি ১০ জুলাই, ২০২৫ তারিখে The Journal of Physical Chemistry C জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে।
এই মডেলটি দ্রুত চার্জিং এবং ডিসচার্জিংয়ের সময় লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির আচরণকে আরও ভালোভাবে ব্যাখ্যা করার জন্য তৈরি করা হয়েছে। সাধারণত, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি যখন নিষ্ক্রিয় থাকে, তখন এটি একটি ভারসাম্য অবস্থায় পৌঁছায়। কিন্তু চার্জিং এবং ডিসচার্জিং প্রক্রিয়া, এমনকি ধীর গতিতেও, নন-ইকুইলিব্রিয়াম অবস্থায় ঘটে। দ্রুত চার্জিং এবং ডিসচার্জিং এই ভারসাম্য থেকে আরও বেশি বিচ্যুত হয়, যার ফলে ব্যাটারির কর্মক্ষমতা এবং জীবনকালকে প্রভাবিত করে এমন ভৌত ও রাসায়নিক পরিবর্তন ঘটে। দ্রুত চার্জিংয়ের সময়, আয়নের অসম বন্টন এবং উল্লেখযোগ্য তাপ উৎপাদন ব্যাটারির অভ্যন্তরে তাপমাত্রার পার্থক্য তৈরি করে, যা বিক্রিয়ার হার পরিবর্তন করে এবং সিস্টেমকে আরও অস্থিতিশীল করে তোলে। আয়নের দ্রুত চলাচল উপাদানের প্রসারণ এবং সংকোচনকে তাদের যান্ত্রিক সামঞ্জস্যের চেয়ে দ্রুততর করে তোলে, যা অভ্যন্তরীণ চাপ সৃষ্টি করে এবং ইলেক্ট্রোড উপাদানে ফাটল ধরাতে পারে। NExT মডেল ব্যাখ্যা করে কিভাবে LFP এবং NMC এর মতো উপকরণগুলি নন-ইকুইলিব্রিয়াম অবস্থায় ফেজ ট্রানজিশন ঘটায় এবং 'পাথ ফ্যাক্টর' ধারণাটি প্রবর্তন করে যা আয়ন সন্নিবেশ এবং অপসারণের সময় শক্তির পরিবর্তনকে প্রভাবিত করে। সিমুলেশনগুলি দেখায় যে ডিসলোকেশন ঘনত্ব দ্রুত ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়ার সময় কাঠামোগত পরিবর্তন চালনা করার ক্ষেত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। মডেলটি বিভিন্ন চার্জ/ডিসচার্জ হারে LFP এবং NMC উপকরণের জন্য সিমুলেশন ফলাফলকে পরীক্ষামূলক ডেটার সাথে তুলনা করে যাচাই করা হয়েছে। এই মডেলটি আরও উন্নত ব্যাটারি তৈরির জন্য কম্পিউটেশনাল সরঞ্জামগুলিতে অন্তর্ভুক্ত করা যেতে পারে এবং এর নীতিগুলি মাল্টিভ্যালেন্ট ব্যাটারির মতো অন্যান্য শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার জন্যও প্রযোজ্য।
উৎসসমূহ
Mirage News
New Physical Model Aims to Boost Energy Storage Research
Energy Change Pathways in Electrodes during Nonequilibrium Processes
Ultrafast relaxation dynamics and nonequilibrium processes in graphite
Nonequilibrium Electrochemical Phase Maps: Beyond Butler–Volmer Kinetics
Transition pathways to electrified chemical production within sector-coupled national energy systems
এই বিষয়ে আরও খবর পড়ুন:
আপনি কি কোনো ত্রুটি বা অসঠিকতা খুঁজে পেয়েছেন?
আমরা আপনার মন্তব্য যত তাড়াতাড়ি সম্ভব বিবেচনা করব।