अग्रणी लिथियम-एयर बैटरी ऊर्जा भंडारण में क्रांति लाने का वादा करती है

“कम जगह में अधिक ऊर्जा संग्रहीत करने की दौड़ में अभी एक आशाजनक मोड़ आया है।” यह उद्धरण संयुक्त राज्य अमेरिका में इलिनोइस इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी और आर्गन नेशनल लेबोरेटरी की एक नई खोज के आसपास की उत्तेजना को दर्शाता है। शोधकर्ताओं ने एक रिचार्जेबल लिथियम-एयर बैटरी विकसित की है जो वर्तमान लिथियम-आयन बैटरी को चार गुना तक पार कर सकती है। रहस्य एक चार-इलेक्ट्रॉन रासायनिक प्रतिक्रिया में निहित है, जो पहले वैज्ञानिकों के लिए मायावी थी। यह अभिनव बैटरी डिज़ाइन एक ठोस इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करता है जो सिरेमिक और बहुलक मैट्रिक्स के भीतर लिथियम के साथ नैनोपार्टिकल्स से बना है। इस सफलता का महत्व बहुत बड़ा है। नया बैटरी डिज़ाइन 1,200 Wh प्रति किलोग्राम की ऊर्जा घनत्व प्राप्त कर सकता है, जो मौजूदा बैटरी की तुलना में लगभग चार गुना अधिक है। यह प्रगति ऊर्जा घनत्व को गैसोलीन जैसे जीवाश्म ईंधन के करीब लाती है, लेकिन संबंधित कमियों के बिना। इसके अतिरिक्त, ठोस इलेक्ट्रोलाइट में बदलाव ज्वलनशील तरल पदार्थों को समाप्त करके सुरक्षा को बढ़ाता है, जिससे आग या रिसाव का जोखिम काफी कम हो जाता है। यह बैटरी न केवल बढ़ी हुई शक्ति का वादा करती है, बल्कि स्थायित्व का भी वादा करती है, जिसमें कम से कम 1,000 चार्ज चक्रों का जीवनकाल होता है। इस प्रगति की कुंजी ठोस इलेक्ट्रोलाइट को एक अद्वितीय उत्प्रेरक, ट्रिमोलेबडेनम फॉस्फाइड के साथ जोड़ना है, जो संचालन के दौरान लिथियम ऑक्साइड के निर्माण और अपघटन की सुविधा प्रदान करता है। क्रायो-इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी जैसी उन्नत तकनीकों का उपयोग करते हुए, वैज्ञानिकों ने इस परिवर्तन को क्रिया में देखा है, यह पुष्टि करते हुए कि प्रक्रिया स्थिर और नियंत्रित तरीके से होती है। यह शोध, जो जर्नल साइंस में प्रकाशित हुआ है और अमेरिकी ऊर्जा विभाग और अन्य वैज्ञानिक संस्थानों द्वारा वित्त पोषित है, क्लीनर, सुरक्षित और अधिक शक्तिशाली बैटरी की एक नई पीढ़ी के लिए आधार तैयार करता है। यह खोज पूरी तरह से ऊर्जा भंडारण रसायन विज्ञान को फिर से डिजाइन करने का द्वार खोलती है, जिसमें एक बैटरी हवा में सांस लेती है और हमारे ऊर्जा उपभोग के तरीके को बदल देती है।