नयाँ ईभी ब्याट्री प्रविधि: १२ मिनेटमै ८ सय किलोमिटर गुड्नेगरी चार्ज गर्न सकिने दावी

काठमाडौं ।

विज्ञहरूले भविष्यका ब्याट्रीसम्बन्धी ठूलो चुनौती समाधान गर्न एउटा नयाँ रसायनिक उपाय प्रयोग गरेका छन्। यो उपलब्धिले आगामी पुस्ताका विद्युतीय सवारी (ईभी)का ब्याट्रीलाई केवल १२ मिनेटमै चार्ज गरेर करिब ८ सय किलोमिटर (५ सय माइल) यात्रा गर्न सक्ने बाटो खोलिदिएको छ।

लाइभसाइन्सका अनुसार लिथियम–मेटल ब्याट्री साधारण लिथियम–आयन ब्याट्रीभन्दा फरक हुन्छन् । यसमा ग्राफाइट एनोडको सट्टा लिथियम धातु प्रयोग हुन्छ। यस्तो डिजाइनले धेरै उच्च ऊर्जा घनत्व प्रदान गर्ने अनुसन्धानकर्ताहरूले बताएका छन्।

यसको अर्थ, ईभी प्रयोगकर्ताले छिटो चार्ज हुने र लामो दूरी जाने ब्याट्री पाउनेछन्। तर यस्ता ब्याट्री प्रभावकारी बनाउन वैज्ञानिकहरूलाई अड्चन थियो, किनभने ‘ डेन्ड्राइट’ नामक क्रिस्टलिन पदार्थ चार्ज गर्ने क्रममा एनोडमा बढ्ने गर्दछ र यसले समयसँगै ब्याट्रीको क्षमता घटाउँछ। यो प्रक्रिया तीव्र चार्जिङका बेला अझ बढ्छ र शर्ट–सर्किटको जोखिम पनि हुन्छ।

तर सेप्टेम्बर ३ मा पत्रिका नेचर एनर्जीमा प्रकाशित नयाँ अध्ययनले डेंड्राइट बढ्न नदिने उपाय पत्ता लगाएको छ।

यसको रहस्य नयाँ खालको तरल इलेक्ट्रोलाइटमा रहेको छ। ‘कोहेशन–इनहिबिटिङ’ भनिने यो तरल इलेक्ट्रोलाइटले डेन्ड्राइट बढ्न रोकेको छ, जसले ब्याट्रीलाई छिटो चार्ज हुने क्षमता दिएको छ र यसको आयु ३ लाख किलोमिटरभन्दा बढी बनाइदिएको अनुसन्धानकर्ताहरूले बताएका छन्।

ब्याट्री भौतिकशास्त्रमा ऊर्जा घनत्व भन्नाले कुनै ब्याट्रीले आफ्नो तौल वा आयतनअनुसार कति ऊर्जा भण्डारण गर्न सक्छ भन्ने बुझिन्छ, जुन विद्युतीय सवारी एक पटक चार्ज हुँदा कति टाढा जान सक्छ भन्नेमा महत्वपूर्ण हुन्छ।

अनुसन्धान टोलीले डेन्ड्राइट बन्ने मुख्य कारण ‘लिथियम धातुको सतहमा हुने असमान अन्तरफलक कोहेशन’ भएको पत्ता लगाएको छ। सरल भाषामा भन्नुपर्दा, चार्जिङका बेला लिथियम आयनहरू एनोडमा समान रूपमा नबसी कमजोर बिन्दु बनाउँछन्, जहाँबाट डेन्ड्राइट सुरु हुन्छन्।

यो समस्या समाधान गर्न उनीहरूले रासायनिक रूपमा संरचित यस्तो तरल इलेक्ट्रोलाइट विकास गरे, जसले आयनहरू एनोड सतहमा समान रूपमा बस्न सहयोग गर्छ र डेंड्राइट बन्न दिँदैन।

लिथियम–आयन र लिथियम–मेटल दुवै ब्याट्रीमा तरल इलेक्ट्रोलाइट हुन्छ, जसले चार्जिङ र डिस्चार्जिङका क्रममा लिथियम आयनहरूलाई क्याथोड र एनोडबीच स्थानान्तरण गर्छ । फरक यति मात्र हो कि लिथियम–आयन ब्याट्रीमा ग्राफाइट हुन्छ भने लिथियम–मेटल ब्याट्रीमा त्यसको सट्टा लिथियम धातु हुन्छ।

प्रयोगशालामा गरिएको परीक्षणमा ब्याट्री ५ प्रतिशतबाट ७० प्रतिशतसम्म १२ मिनेटमै चार्ज भएको र यो गति ३५० चक्रसम्म कायम रहेको थियो। अर्को उच्च क्षमताको संस्करणले ८० प्रतिशत चार्ज १७ मिनेटमै पुर्याएको र १८० चक्रसम्म त्यसलाई कायम राखेको वैज्ञानिकहरूले बताएका छन्।

“यो अनुसन्धानले अन्तरफलक संरचनालाई बुझेर लिथियम–मेटल ब्याट्रीका प्राविधिक चुनौतीहरू पार गर्न महत्वपूर्ण आधार तयार गरेको छ,” अध्ययनका सह–लेखक तथा कोरिया एडभान्स्ड इन्स्टिच्युट अफ साइन्स एन्ड टेक्नोलोजीका प्राध्यापक ही ताक किमले भनेका छन्।
“यसले विद्युतीय सवारीका लागि लिथियम–मेटल ब्याट्रीको व्यावहारिक प्रयोगमा सबैभन्दा ठूलो बाधा पार गरेको छ ।”