ব্যাটারি বার্ধক্যের রহস্য

ব্যাটারির পরিসর সবসময়ই গবেষকদের জন্য উদ্বেগের বিষয়, কারণ ব্যাটারি যত বড়ই হোক না কেন, এটি একাধিকবার চার্জ না করার কোনো মানে হয় না। আমরা সকলেই জানি যে লিথিয়াম ব্যাটারি ব্যবহারের সময় ক্ষমতা কমিয়ে দেয়, তবে এর কারণ কেউ জানে না। সম্প্রতি, ইউএস ডিপার্টমেন্ট অফ এনার্জি ব্যাটারি বার্ধক্যের কারণ আবিষ্কার করেছে: ন্যানো-স্কেল ক্রিস্টাল।

গবেষকরা আধুনিক ব্যাটারির ক্যাথোড সামগ্রী এবং ক্যাথোড সামগ্রীগুলি যত্ন সহকারে অধ্যয়ন করেছেন এবং দেখেছেন যে এই উপকরণগুলি ব্যবহারের সময় সরাসরি ক্ষয় হবে, তবে জারা প্রক্রিয়া এখনও অস্পষ্ট। ব্রুকহেভেন ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি দল একটি ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের অধীনে উচ্চ-মানের নিকেল-অক্সিজেন ক্যাথোডগুলি অধ্যয়ন করেছে এবং বারবার চার্জিং এবং ডিসচার্জিংয়ের সময় তাদের পরিবর্তনগুলি রেকর্ড করেছে।

আপনি যত বেশি ব্যবহার করবেন, তত কম ব্যবহার করবেন

পরীক্ষায় দেখা গেছে যে লিথিয়াম আয়নগুলি যখন ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের মধ্য দিয়ে যায়, তখন তারা আয়ন চ্যানেলে আটকে যায় এবং নিকেল অক্সাইডের সাথে বিক্রিয়া করে ক্ষুদ্র স্ফটিক তৈরি করে। এই স্ফটিকগুলি ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ কাঠামো পরিবর্তন করবে যাতে অন্যান্য আয়নগুলি কার্যকরভাবে প্রতিক্রিয়া করতে না পারে, যার ফলে ব্যাটারির ব্যবহারযোগ্য ক্ষমতা হ্রাস পায়। আশ্চর্যজনকভাবে, এই দুর্বলতা এলোমেলো, নিয়মিত নয়।

লিথিয়াম ব্যাটারি অসিদ্ধ হওয়ার কারণ হল তাদের উপাদানগুলি অসম্পূর্ণ। অ্যানোড এবং ক্যাথোডের কাঠামোর দিকে আমরা যেভাবে মনোযোগ দিই না কেন, সামান্য স্ফটিক ক্ষতি হবে। ফুটন্ত জলের মতো, একটি অসম পৃষ্ঠ গরম জলকে ফেনা হওয়ার সম্ভাবনা বেশি করে তোলে। এটি বিশ্বাস করা হয় যে যখন ব্যাটারি ডেটাতে একটি ফাঁক থাকবে, তখন ন্যানোক্রিস্টালগুলি উপস্থিত হবে।

আপনি যত বেশি ব্যবহার করবেন, তত কম ব্যবহার করবেন

বাম তীর: লিথিয়াম আয়ন চ্যানেল; ডান হল পারমাণবিক ক্ষতি স্তর

ইউএস এনার্জি এজেন্সি ব্যাটারির ক্ষমতার উপর চার্জিং গতির প্রভাবের উপর একটি দ্বিতীয় গবেষণাও শুরু করেছে। তারা দেখতে পেয়েছে যে আধুনিক ব্যাটারিগুলি ছোট থেকে ছোট হয়ে আসছে, যার ফলে তাদের আয়ু কমে যাচ্ছে। ব্যাটারি যত বড় হবে এবং যত দ্রুত চার্জ হবে, ন্যানোক্রিস্টাল গঠনের হার তত ধীর হবে।

সুতরাং, আমরা কীভাবে ন্যানোক্রিস্টালগুলির উপস্থিতি বন্ধ করতে পারি? অন্তত এটি ধীর হতে দিন. একটি তাত্ত্বিক সমাধান আছে। গবেষকরা খুঁজে পেয়েছেন যে পারমাণবিক জমা ব্যবহার করে, তারা ব্যাটারি ডেটার ফাঁক পূরণ করতে পারে, যা অন্তত ন্যানোক্রিস্টালগুলির বিকাশকে ধীর করতে পারে। এটি ব্যথা কমায়, তবে অন্তত ক্ষমতার ত্যাগ ছাড়াই ব্যাটারি সঙ্কুচিত হতে দেয়। অবশ্যই, গবেষকরা স্ফটিক ভাঙ্গা এবং পুরানো ব্যাটারি পুনরায় তৈরি করার উপায়গুলিও অধ্যয়ন করছেন।

এই গবেষণা নতুন ব্যাটারির ক্ষমতার চেয়ে বেশি মূল্যবান হতে পারে। হার্ডওয়্যারের জন্য, পণ্যের জীবন চার্জিং এবং ডিসচার্জিংয়ের সংখ্যার উপর নির্ভর করে। এখন, যেহেতু অনেক হার্ডওয়্যার দ্বারা ব্যবহৃত পাওয়ার সিস্টেম বন্ধ করা যায় না, তাই এই গবেষণা আমাদের ক্ষমতার দাস হওয়া বন্ধ করতে সাহায্য করতে পারে।
此 原文 有关 有关 要 要 其他 其他 信息