অধ্যয়ন ব্যাটারির আয়ু উন্নত করার চাবিকাঠি খুঁজে পেয়েছে: কণার মধ্যে মিথস্ক্রিয়া

বিদেশী মিডিয়া রিপোর্ট অনুসারে, ভার্জিনিয়া টেক কলেজ অফ সায়েন্সের রসায়ন বিভাগের সহযোগী অধ্যাপক ফেং লিন এবং তার গবেষণা দল দেখেছেন যে প্রাথমিক ব্যাটারি ক্ষয় পৃথক ইলেক্ট্রোড কণার বৈশিষ্ট্য দ্বারা চালিত বলে মনে হয়, কিন্তু কয়েক ডজন চার্জের পরে লুপ করার পরে, সেই কণাগুলি কীভাবে একত্রিত হয় তা আরও গুরুত্বপূর্ণ।

"এই গবেষণাটি দীর্ঘ ব্যাটারি চক্র জীবনের জন্য ব্যাটারি ইলেক্ট্রোডগুলি কীভাবে ডিজাইন এবং তৈরি করা যায় তার গোপনীয়তা প্রকাশ করে," লিন বলেন। বর্তমানে, লিনের ল্যাব দ্রুত চার্জিং, কম খরচে, দীর্ঘ জীবন এবং পরিবেশ বান্ধব ইলেক্ট্রোড আর্কিটেকচার তৈরি করতে ব্যাটারি ইলেক্ট্রোডগুলিকে পুনরায় ডিজাইন করার জন্য কাজ করছে।

0
মন্তব্য করুন
সংগ্রহ করা
পছন্দ
প্রযুক্তি
অধ্যয়ন ব্যাটারির আয়ু উন্নত করার চাবিকাঠি খুঁজে পেয়েছে: কণার মধ্যে মিথস্ক্রিয়া
GasgooLiu Liting5小时前
বিদেশী মিডিয়া রিপোর্ট অনুসারে, ভার্জিনিয়া টেক কলেজ অফ সায়েন্সের রসায়ন বিভাগের সহযোগী অধ্যাপক ফেং লিন এবং তার গবেষণা দল দেখেছেন যে প্রাথমিক ব্যাটারি ক্ষয় পৃথক ইলেক্ট্রোড কণার বৈশিষ্ট্য দ্বারা চালিত বলে মনে হয়, কিন্তু কয়েক ডজন চার্জের পরে লুপ করার পরে, সেই কণাগুলি কীভাবে একত্রিত হয় তা আরও গুরুত্বপূর্ণ।

"এই গবেষণাটি দীর্ঘ ব্যাটারি চক্র জীবনের জন্য ব্যাটারি ইলেক্ট্রোডগুলি কীভাবে ডিজাইন এবং তৈরি করা যায় তার গোপনীয়তা প্রকাশ করে," লিন বলেন। বর্তমানে, লিনের ল্যাব দ্রুত চার্জিং, কম খরচে, দীর্ঘ জীবন এবং পরিবেশ বান্ধব ইলেক্ট্রোড আর্কিটেকচার তৈরি করতে ব্যাটারি ইলেক্ট্রোডগুলিকে পুনরায় ডিজাইন করার জন্য কাজ করছে।

ছবির উৎস: ফেং লিন

"যখন ইলেক্ট্রোড আর্কিটেকচার প্রতিটি পৃথক কণাকে বৈদ্যুতিক সংকেতগুলিতে দ্রুত প্রতিক্রিয়া জানাতে দেয়, তখন আমাদের দ্রুত ব্যাটারি চার্জ করার জন্য একটি দুর্দান্ত টুলবক্স থাকবে," লিন বলেছিলেন। “আমরা কম খরচে দ্রুত চার্জিং ব্যাটারির পরবর্তী প্রজন্মের আমাদের বোঝার সক্ষম করার জন্য উত্তেজিত। "

গবেষণাটি ইউএস ডিপার্টমেন্ট অফ এনার্জি-এর SLAC ন্যাশনাল অ্যাক্সিলারেটর ল্যাবরেটরি, পারডু ইউনিভার্সিটি এবং ইউরোপীয় সিনক্রোট্রন রেডিয়েশন ফ্যাসিলিটির সহযোগিতায় পরিচালিত হয়েছিল। ঝেংরুই জু এবং ডং হো, লিনের ল্যাবের পোস্টডক্টরাল ফেলো, কাগজে সহ-লেখক, নেতৃস্থানীয় ইলেক্ট্রোড তৈরি, ব্যাটারি তৈরি এবং ব্যাটারি কর্মক্ষমতা পরিমাপ, এবং এক্স-রে পরীক্ষা এবং ডেটা বিশ্লেষণে সহায়তা করছেন।

স্ট্যানফোর্ড সিনক্রোট্রন রেডিয়েশন লাইট সোর্স (এসএসআরএল) এর সহকর্মী এসএলএসি বিজ্ঞানী ইজিন লিউ বলেন, "মৌলিক বিল্ডিং ব্লকগুলি হল এই কণাগুলি যা ব্যাটারি ইলেক্ট্রোড তৈরি করে, কিন্তু যখন ছোট করা হয়, তখন এই কণাগুলি একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে।" "আপনি যদি আরও ভালো ব্যাটারি বানাতে চান, তাহলে আপনাকে জানতে হবে কিভাবে কণা একত্র করতে হয়।"

অধ্যয়নের অংশ হিসাবে, লিন, লিউ এবং অন্যান্য সহকর্মীরা কম্পিউটারের দৃষ্টি কৌশলগুলি অধ্যয়ন করতে ব্যবহার করেছিলেন যে কীভাবে পৃথক কণাগুলি রিচার্জেবল ব্যাটারির ইলেক্ট্রোড তৈরি করে সময়ের সাথে সাথে ভেঙে যায়। এবারের লক্ষ্য হল শুধুমাত্র স্বতন্ত্র কণার অধ্যয়ন করা নয়, ব্যাটারির আয়ু বাড়ানো বা কমানোর জন্য তারা একসাথে কাজ করার উপায়গুলিও অধ্যয়ন করা। চূড়ান্ত লক্ষ্য হল ব্যাটারি ডিজাইনের আয়ু বাড়ানোর নতুন উপায় শেখা।

গবেষণার অংশ হিসাবে, দলটি এক্স-রে সহ ব্যাটারি ক্যাথোড অধ্যয়ন করেছে। তারা বিভিন্ন চার্জিং চক্রের পরে ব্যাটারির ক্যাথোডের একটি 3D ছবি পুনর্গঠনের জন্য এক্স-রে টমোগ্রাফি ব্যবহার করেছিল। তারপরে তারা এই 3D ছবিগুলিকে 2D স্লাইসগুলির একটি সিরিজে কাটে এবং কণাগুলি সনাক্ত করতে কম্পিউটার দৃষ্টি পদ্ধতি ব্যবহার করে। লিন এবং লিউ ছাড়াও, গবেষণায় SSRL পোস্টডক্টরাল গবেষক জিঝো লি, পারডু ইউনিভার্সিটির মেকানিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং প্রফেসর কেইজে ঝাও এবং পারডু ইউনিভার্সিটির স্নাতক ছাত্র নিখিল শর্মা অন্তর্ভুক্ত ছিলেন।

গবেষকরা শেষ পর্যন্ত 2,000 টিরও বেশি স্বতন্ত্র কণা চিহ্নিত করেছেন, শুধুমাত্র পৃথক কণার বৈশিষ্ট্য যেমন আকার, আকৃতি এবং পৃষ্ঠের রুক্ষতা গণনা করে না, তবে কণাগুলি কতবার একে অপরের সাথে সরাসরি যোগাযোগে ছিল এবং কণাগুলি কতটা আকৃতি পরিবর্তন করেছে তার মতো বৈশিষ্ট্যগুলিও গণনা করে।

এরপরে, তারা দেখেছিল যে প্রতিটি বৈশিষ্ট্যের কারণে কণাগুলি কীভাবে ভেঙে যায়, এবং দেখতে পান যে 10টি চার্জিং চক্রের পরে, সবচেয়ে বড় কারণগুলি পৃথক কণার বৈশিষ্ট্যগুলি ছিল, কণাগুলি কতটা গোলাকার ছিল এবং কণার আয়তনের সাথে পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলের অনুপাত। 50টি চক্রের পরে, তবে, জোড়া এবং গোষ্ঠীগত বৈশিষ্ট্যগুলি কণার পচন ঘটায় - যেমন দুটি কণার মধ্যে কত দূরত্ব ছিল, আকৃতি কতটা পরিবর্তিত হয়েছিল এবং আরও দীর্ঘায়িত সকার বল-আকৃতির কণাগুলির একই অভিযোজন ছিল কিনা।

"কারণটি আর কেবল কণা নিজেই নয়, তবে কণা-কণা মিথস্ক্রিয়া," লিউ বলেছিলেন। এই অনুসন্ধানটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ এর মানে হল যে নির্মাতারা এই বৈশিষ্ট্যগুলি নিয়ন্ত্রণ করার কৌশলগুলি বিকাশ করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, তারা প্রসারিত কণাগুলিকে একে অপরের সাথে সারিবদ্ধ করে চৌম্বক বা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রগুলি ব্যবহার করতে সক্ষম হতে পারে, সাম্প্রতিক অনুসন্ধানগুলি ইঙ্গিত করে যে এটি ব্যাটারির আয়ু বাড়িয়ে দেবে।"

লিন যোগ করেছেন: "আমরা নিবিড়ভাবে গবেষণা করছি যে কীভাবে দ্রুত চার্জিং এবং নিম্ন তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে ইভি ব্যাটারিগুলি দক্ষতার সাথে কাজ করে। সস্তা এবং আরও প্রচুর কাঁচামাল ব্যবহার করে ব্যাটারির খরচ কমাতে পারে এমন নতুন উপকরণ ডিজাইন করার পাশাপাশি, আমাদের পরীক্ষাগার ব্যাটারির আচরণকে ভারসাম্য থেকে দূরে বোঝার জন্য একটি চলমান প্রচেষ্টাও রয়েছে। আমরা ব্যাটারি সামগ্রী এবং কঠোর পরিবেশে তাদের প্রতিক্রিয়া অধ্যয়ন করতে শুরু করেছি।"