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Rechargeable Batteries Now Have Six Times More Capacity, Researchers Build Prototype

रिचार्जेबल बैटरी के क्षेत्र में नए शोध के परिणामस्वरूप क्षार धातु-क्लोरीन बैटरी मिली है जो आज की सामान्य लिथियम-आयन बैटरी की तुलना में छह गुना अधिक चार्ज कर सकती है। खोज 25 अगस्त, 2021 को प्रकाशित हुई थी। खोज के बाद, शोधकर्ताओं की टीम ने खुद को दो लक्ष्यों के करीब पाया: बैटरी की शक्ति को इस हद तक तेज करना कि इलेक्ट्रॉनिक गैजेट्स को सप्ताह में केवल एक बार रिचार्ज करना होगा और इलेक्ट्रॉनिक वाहन बनाना होगा। बिना रिचार्ज के छह गुना ज्यादा यात्रा कर सकते हैं।

रिचार्जेबल बैटरी दो रसायनों के बीच प्रतिक्रिया और उनकी रिवर्स प्रतिक्रिया पर आधारित होती हैं। विद्युत प्रवाह द्वारा शुरू की गई प्रतिक्रियाओं का चक्र, चार्ज का उत्पादन और भंडारण करता है। स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी के केमिस्ट्री के प्रोफेसर होंगजी दाई ने इसकी तुलना रॉकिंग चेयर से की। नए प्रोटोटाइप के बारे में बोलते हुए दाई ने बताया स्टैनफोर्ड समाचार, “हमारे पास यहां जो कुछ है वह एक ऊंची-ऊंची रॉकिंग चेयर है।” नए प्रकार की बैटरी में आगे और पीछे की प्रतिक्रियाओं में यौगिक सोडियम क्लोराइड या लिथियम क्लोराइड शामिल होते हैं।

नियमित एकल-उपयोग वाली बैटरियां लिथियम और थियोनिल क्लोराइड से बनी होती हैं और वे बहुत तेज़ी से ऊर्जा का निर्वहन करती हैं। प्रोफेसर होंगजी दाई और डॉक्टरेट उम्मीदवार गुआनझोउ झू पहले तो थियोनिल क्लोराइड का उपयोग करते हुए मौजूदा बैटरी प्रौद्योगिकियों में सुधार करना चाहते थे। हालांकि, उन्होंने जल्द ही देखा कि क्लोरीन और सोडियम क्लोराइड (सामान्य नमक) से युक्त एक प्रतिक्रिया स्थिर पुनर्भरण के संकेत दिखा रही थी।

क्लोराइड के साथ पहले के अध्ययनों में अक्सर खराब बैटरी प्रदर्शन होता था। ऐसा इसलिए है, क्योंकि एक बार क्लोराइड क्लोरीन में टूट जाता है, तो इसे कुशलता से वापस अपने क्लोराइड रूप में परिवर्तित करना मुश्किल होता है।

शोधकर्ताओं ने ताइवान के नेशनल चुंग चेंग विश्वविद्यालय में सहयोगियों से उन्नत छिद्रपूर्ण कार्बन सामग्री से बने सकारात्मक इलेक्ट्रोड का उपयोग करके एक समाधान खोजा। जब चार्ज करने के दौरान सोडियम क्लोराइड टूट जाता है तो नैनोपोर्स क्लोरीन अणुओं को स्टोर करते हैं और उनकी रक्षा करते हैं। जब बैटरी को डिस्चार्ज करने की आवश्यकता होती है, तो क्लोरीन का उपयोग सोडियम क्लोराइड बनाने के लिए किया जाता है। गुआनझोउ झू के अनुसार, इस चक्र को 200 बार तक दोहराया जा सकता है और “अभी भी सुधार की गुंजाइश है”।

शोधकर्ताओं ने इन बैटरियों में उच्च ऊर्जा घनत्व हासिल किया है: सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के प्रति ग्राम 1,200 मिलीमीटर घंटे। इसके विपरीत, पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरी की क्षमता केवल 200 मिलीएम्प घंटे प्रति ग्राम है। इसलिए, प्रोटोटाइप में छह गुना अधिक क्षमता है। शोध था प्रकाशित नेचर जर्नल में

इन बैटरियों को, यदि सही तरीके से विकसित किया जाता है, तो भविष्य के उपग्रहों और रिमोट कंट्रोल में उपयोग किया जा सकता है, ताकि उपकरणों की लंबी उम्र सुनिश्चित की जा सके। अभी के लिए, इन बैटरियों को व्यावसायिक रूप से उपलब्ध कराने के लिए बहुत सुधार की आवश्यकता है।


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