কিং আবদুল্লাহ বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানীরা (কেএএসটি; সৌদি আরব) জলীয় রিচার্জেবল ব্যাটারিগুলিকে টেকসই শক্তি সঞ্চয় করার জন্য একটি নিরাপদ, অর্থনৈতিক বিকল্প হতে বাধা দেওয়ার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ আণবিক কারণ আবিষ্কার করেছেন। তাদের অনুসন্ধান, প্রকাশিত বিজ্ঞান অগ্রগতিকীভাবে জল ব্যাটারির জীবন এবং কর্মক্ষমতা এবং কীভাবে সাশ্রয়ী মূল্যের লবণের সংযোজন – যেমন জিংক সালফেট – এই সমস্যাটিকে প্রশমিত করে, এমনকি ব্যাটারির জীবনকালকে দশ বারেরও বেশি বাড়িয়ে তোলে তা প্রকাশ করে।
একটি ব্যাটারির জীবনকাল – জলীয় বা অন্যথায় – মূল নির্ধারকগুলির মধ্যে একটি হ’ল অ্যানোড। অ্যানোডে রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলি ব্যাটারির শক্তি উত্পন্ন করে এবং সঞ্চয় করে। যাইহোক, পরজীবী রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলি অ্যানোডকে হ্রাস করে, ব্যাটারির জীবনকালকে আপস করে।
নতুন অধ্যয়নটি দেখায় যে কীভাবে বিনামূল্যে জল এই পরজীবী প্রতিক্রিয়াগুলিতে অবদান রাখে এবং দস্তা সালফেট কীভাবে ব্যাটারিতে বিনামূল্যে পানির পরিমাণ হ্রাস করে।
“আমাদের অনুসন্ধানগুলি ব্যাটারি রসায়নে জলের কাঠামোর গুরুত্বকে তুলে ধরে, একটি মূল প্যারামিটার যা পূর্বে উপেক্ষা করা হয়েছে,” কাস্টের অধ্যাপক এবং কাস্ট সেন্টার অফ এক্সিলেন্স ফর রিনিউয়েবল এনার্জি অ্যান্ড স্টোরেজ টেকনোলজিসের (ক্রেস্ট) হুসাম আলশারিফের চেয়ারম্যান, অধ্যয়নের নেতৃত্বদানকারী প্রধান তদন্তকারী বলেছেন।
নিখরচায় জল জলের অণুগুলি বর্ণনা করে যা অন্যান্য অণুগুলির সাথে দৃ strongly ়ভাবে বন্ধনযুক্ত নয়। এই রাষ্ট্রটি নিখরচায় জলকে অন্যথায় চেয়ে বেশি অণুতে জড়িত হওয়ার অনুমতি দেয়, শক্তি গ্রহণ করে এবং অ্যানোডের সাথে আপস করে এমন অযাচিত প্রতিক্রিয়াগুলি ট্রিগার করে।
সলফেটকে মুক্ত জলের বন্ধনগুলি স্থিতিশীল করতে দেখা গেছে, কেএএসটি দলটি “জলের আঠালো” হিসাবে বর্ণনা করে, জল অণুগুলির গতিশীলতা পরিবর্তন করতে যা পরজীবী প্রতিক্রিয়ার সংখ্যা হ্রাস করে।
যদিও কেএএসটি গবেষকদের দ্বারা বেশিরভাগ পরীক্ষা -নিরীক্ষা জিংক সালফেট ব্যবহার করে ব্যাটারিগুলিতে করা হয়েছিল, প্রারম্ভিক তদন্তে দেখা গেছে যে সালফেটের অন্যান্য ধাতব অ্যানোডগুলিতে একই প্রভাব রয়েছে, যা ব্যাটারি ডিজাইনে সালফেট লবণের অন্তর্ভুক্তিকে বোঝায় যে সমস্ত জলীয় ব্যাটারির জীবনকাল দীর্ঘায়িত করার জন্য সর্বজনীন সমাধান হতে পারে।
“সালফেট সল্টগুলি সস্তা, ব্যাপকভাবে উপলভ্য এবং রাসায়নিকভাবে স্থিতিশীল, যা আমাদের সমাধানকে বৈজ্ঞানিক ও অর্থনৈতিকভাবে কার্যকর করে তোলে,” কাস্ট গবেষণা বিজ্ঞানী ইউনপেই ঝু বলেছেন, যিনি বেশিরভাগ পরীক্ষা -নিরীক্ষা পরিচালনা করেছিলেন।
জলীয় ব্যাটারিগুলি বৃহত আকারের শক্তি সঞ্চয়ের জন্য একটি টেকসই সমাধান হিসাবে উল্লেখযোগ্য বিশ্বব্যাপী মনোযোগ অর্জন করছে এবং 2030 সালের মধ্যে 10 বিলিয়ন ডলারের বাজারের আকার ছাড়িয়ে যাবে বলে ধারণা করা হচ্ছে। লিথিয়াম ব্যাটারির বিপরীতে, যা প্রায়শই বৈদ্যুতিক যানবাহনে ব্যবহৃত হয়, জলীয় ব্যাটারিগুলি বৈদ্যুতিক গ্রিডগুলিতে সোলার পাওয়ারের মতো পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির উত্সকে সংহত করার জন্য একটি নিরাপদ এবং আরও টেকসই বিকল্প সরবরাহ করে।
কেএএসটি অধ্যাপক ওমর মোহাম্মদ, ওমর বকর, এক্সিক্সিয়াং জাং এবং মণি সারথিও এই গবেষণায় অবদান রেখেছিলেন।