(ফাংশন(w,d,s,l,i){w[l]=w[l]||[];w[l].push({'gtm.start': new Date().getTime() ,event:'gtm.js'});var f=d.getElementsByTagName(s)[0], j=d.createElement(s),dl=l!='dataLayer'?'&l='+l:' ';j.async=true;j.src= 'https://www.googletagmanager.com/gtm.js?id='+i+dl;f.parentNode.insertBefore(j,f); })(উইন্ডো ,নথি,'স্ক্রিপ্ট','ডেটা লেয়ার','GTM-5FPJ7HX');
হোম / ব্লগ / প্রকৌশলীরা একটি বিভাজক তৈরি করেছেন যা অতি-নিম্ন তাপমাত্রার ব্যাটারিগুলিকে নিরাপদ করতে গ্যাসীয় ইলেক্ট্রোলাইটগুলিকে স্থিতিশীল করে

প্রকৌশলীরা একটি বিভাজক তৈরি করেছেন যা অতি-নিম্ন তাপমাত্রার ব্যাটারিগুলিকে নিরাপদ করতে গ্যাসীয় ইলেক্ট্রোলাইটগুলিকে স্থিতিশীল করে

20 অক্টোবর, 2021

By hoppt

বিদেশী মিডিয়া রিপোর্ট অনুযায়ী, ক্যালিফোর্নিয়া সান দিয়েগো বিশ্ববিদ্যালয়ের ন্যানো প্রকৌশলীরা একটি ব্যাটারি বিভাজক তৈরি করেছেন যা ব্যাটারির গ্যাসীয় ইলেক্ট্রোলাইটকে বাষ্পীভূত হতে বাধা দিতে ক্যাথোড এবং অ্যানোডের মধ্যে বাধা হিসাবে কাজ করতে পারে। নতুন ডায়াফ্রাম ঝড়ের অভ্যন্তরীণ চাপকে জমতে বাধা দেয়, যার ফলে ব্যাটারি ফুলে যাওয়া এবং বিস্ফোরণ থেকে রোধ করে।

গবেষণার নেতা, জেং চেন, ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের জ্যাকবস স্কুল অফ ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের ন্যানো ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের অধ্যাপক, সান দিয়েগো বলেছেন: "গ্যাসের অণু আটকে রেখে, ঝিল্লি উদ্বায়ী ইলেক্ট্রোলাইটগুলির জন্য একটি স্টেবিলাইজার হিসাবে কাজ করতে পারে।"

নতুন বিভাজক অতি-নিম্ন তাপমাত্রায় ব্যাটারির কর্মক্ষমতা উন্নত করতে পারে। ডায়াফ্রাম ব্যবহার করে ব্যাটারি সেল মাইনাস 40 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় কাজ করতে পারে এবং ক্ষমতা প্রতি গ্রাম 500 মিলিঅ্যাম্পিয়ার ঘন্টা পর্যন্ত হতে পারে, যখন বাণিজ্যিক ডায়াফ্রাম ব্যাটারির এই ক্ষেত্রে প্রায় শূন্য শক্তি থাকে। গবেষকরা বলছেন, দুই মাস অব্যবহৃত রেখে দিলেও ব্যাটারি সেলের ক্ষমতা বেশি থাকে। এই পারফরম্যান্স দেখায় যে ডায়াফ্রাম স্টোরেজ লাইফকেও প্রসারিত করতে পারে। এই আবিষ্কারটি গবেষকদের তাদের লক্ষ্য আরও অর্জন করতে দেয়: এমন ব্যাটারি তৈরি করা যা বরফের পরিবেশে যানবাহনের জন্য বিদ্যুৎ সরবরাহ করতে পারে, যেমন মহাকাশযান, উপগ্রহ এবং গভীর সমুদ্রের জাহাজ।

এই গবেষণাটি ইউনিভার্সিটি অফ ক্যালিফোর্নিয়া, সান দিয়েগোর ন্যানো ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের অধ্যাপক ইং শার্লি মেং-এর গবেষণাগারে একটি গবেষণার উপর ভিত্তি করে। এই গবেষণাটি একটি নির্দিষ্ট তরল গ্যাস ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার করে এমন একটি ব্যাটারি তৈরি করে যা প্রথমবারের জন্য মাইনাস 60°C পরিবেশে ভাল কর্মক্ষমতা বজায় রাখতে পারে। তাদের মধ্যে, তরলীকৃত গ্যাস ইলেক্ট্রোলাইট হল একটি গ্যাস যা চাপ প্রয়োগের মাধ্যমে তরলীকৃত হয় এবং প্রচলিত তরল ইলেক্ট্রোলাইটগুলির তুলনায় কম তাপমাত্রায় বেশি প্রতিরোধী।

কিন্তু এই ধরনের ইলেক্ট্রোলাইটের একটি ত্রুটি আছে; তরল থেকে গ্যাসে পরিবর্তন করা সহজ। চেন বলেছেন: "এই সমস্যাটি এই ইলেক্ট্রোলাইটের জন্য সবচেয়ে বড় নিরাপত্তা সমস্যা।" তরল অণুগুলিকে ঘনীভূত করার জন্য চাপ বাড়াতে হবে এবং ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার করার জন্য ইলেক্ট্রোলাইটকে তরল অবস্থায় রাখতে হবে।

চেনের ল্যাবরেটরি এই সমস্যা সমাধানের জন্য ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের ন্যানোইঞ্জিনিয়ারিং-এর অধ্যাপক মেং এবং টড পাস্কালের সাথে সহযোগিতা করেছে। চেন এবং মেং-এর মতো গবেষকদের সাথে পাসকালের মতো কম্পিউটিং বিশেষজ্ঞদের দক্ষতার সমন্বয় করে, খুব দ্রুত চাপ প্রয়োগ না করে বাষ্পযুক্ত ইলেক্ট্রোলাইটকে তরল করার জন্য একটি পদ্ধতি তৈরি করা হয়েছে। উপরে উল্লিখিত কর্মীরা ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের ম্যাটেরিয়াল রিসার্চ সায়েন্স অ্যান্ড ইঞ্জিনিয়ারিং সেন্টার (MRSEC) এর সাথে যুক্ত, সান দিয়েগো।

এই পদ্ধতিটি এমন একটি শারীরিক ঘটনা থেকে ধার করে যেখানে ক্ষুদ্র ন্যানো-স্কেল স্পেসগুলিতে আটকে থাকার সময় গ্যাসের অণুগুলি স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘনীভূত হয়। এই ঘটনাটিকে কৈশিক ঘনীভবন বলা হয়, যা কম চাপে গ্যাসকে তরল করে তুলতে পারে। গবেষণা দলটি একটি ব্যাটারি বিভাজক তৈরি করতে এই ঘটনাটি ব্যবহার করেছে যা অতি-নিম্ন তাপমাত্রার ব্যাটারিতে ইলেক্ট্রোলাইটকে স্থিতিশীল করতে পারে, ফ্লুরোমেথেন গ্যাসের তৈরি একটি তরল গ্যাস ইলেক্ট্রোলাইট। গবেষকরা ঝিল্লি তৈরি করতে ধাতু-জৈব কাঠামো (MOF) নামে একটি ছিদ্রযুক্ত স্ফটিক উপাদান ব্যবহার করেছেন। MOF সম্পর্কে অনন্য জিনিস হল এটি ক্ষুদ্র ছিদ্রে পূর্ণ, যা ফ্লুরোমিথেন গ্যাসের অণুগুলিকে আটকে রাখতে পারে এবং তুলনামূলকভাবে কম চাপে তাদের ঘনীভূত করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, ফ্লুরোমিথেন সাধারণত মাইনাস 30°C এ সঙ্কুচিত হয় এবং এর শক্তি 118 psi; কিন্তু যদি MOF ব্যবহার করা হয়, একই তাপমাত্রায় ছিদ্রের ঘনীভবন চাপ মাত্র 11 psi।

চেন বলেছেন: "এই এমওএফ ইলেক্ট্রোলাইটের কাজ করার জন্য প্রয়োজনীয় চাপকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে। অতএব, আমাদের ব্যাটারি হ্রাস ছাড়াই কম তাপমাত্রায় প্রচুর পরিমাণে ক্ষমতা সরবরাহ করতে পারে।" গবেষকরা একটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে একটি MOF-ভিত্তিক বিভাজক পরীক্ষা করেছেন। . লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি একটি ফ্লুরোকার্বন ক্যাথোড এবং একটি লিথিয়াম ধাতব অ্যানোড নিয়ে গঠিত। এটি 70 psi এর অভ্যন্তরীণ চাপে একটি বায়বীয় ফ্লুরোমিথেন ইলেক্ট্রোলাইট দিয়ে এটি পূরণ করতে পারে, ফ্লুরোমিথেন তরল করার জন্য প্রয়োজনীয় চাপের চেয়ে অনেক কম। ব্যাটারি এখনও তার ঘরের তাপমাত্রার 57% ক্ষমতা মাইনাস 40 ডিগ্রি সেলসিয়াসে বজায় রাখতে পারে। বিপরীতে, একই তাপমাত্রা এবং চাপে, ফ্লুরোমিথেন ধারণকারী গ্যাসীয় ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার করে বাণিজ্যিক ডায়াফ্রাম ব্যাটারির শক্তি প্রায় শূন্য।

MOF বিভাজকের উপর ভিত্তি করে মাইক্রোপোরগুলি মূল কারণ এই মাইক্রোপোরগুলি কম চাপের মধ্যেও ব্যাটারিতে আরও ইলেক্ট্রোলাইট প্রবাহিত রাখতে পারে। বাণিজ্যিক ডায়াফ্রামে বড় ছিদ্র থাকে এবং কম চাপে গ্যাসীয় ইলেক্ট্রোলাইট অণু ধরে রাখতে পারে না। কিন্তু মাইক্রোপোরোসিটি একমাত্র কারণ নয় যে ডায়াফ্রাম এই পরিস্থিতিতে ভাল কাজ করে। গবেষকদের দ্বারা ডিজাইন করা ডায়াফ্রামটি ছিদ্রগুলিকে এক প্রান্ত থেকে অন্য প্রান্তে একটি অবিচ্ছিন্ন পথ তৈরি করতে দেয়, যার ফলে লিথিয়াম আয়নগুলি ডায়াফ্রামের মধ্য দিয়ে অবাধে প্রবাহিত হতে পারে তা নিশ্চিত করে। পরীক্ষায়, নতুন ডায়াফ্রাম ব্যবহার করে ব্যাটারির আয়নিক পরিবাহিতা মাইনাস 40°C এ বাণিজ্যিক মধ্যচ্ছদা ব্যবহার করে ব্যাটারির দশগুণ বেশি।

চেনের দল বর্তমানে অন্যান্য ইলেক্ট্রোলাইটে MOF-ভিত্তিক বিভাজক পরীক্ষা করছে। চেন বলেছেন: "আমরা একই রকম প্রভাব দেখেছি। এই এমওএফকে স্টেবিলাইজার হিসাবে ব্যবহার করে, বিভিন্ন ইলেক্ট্রোলাইট অণুগুলিকে ব্যাটারির নিরাপত্তা উন্নত করতে শোষণ করা যেতে পারে, যার মধ্যে উদ্বায়ী ইলেক্ট্রোলাইট সহ ঐতিহ্যবাহী লিথিয়াম ব্যাটারি রয়েছে।"

বন্ধ_সাদা
ঘনিষ্ঠ

এখানে অনুসন্ধান লিখুন

6 ঘন্টার মধ্যে উত্তর দিন, কোন প্রশ্ন স্বাগত জানাই!