জিয়ান জিয়াওটং ইউনিভার্সিটির স্কুল অফ কেমিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং থেকে লি মিংতাও-এর গবেষণা দল দ্বি-মাত্রিক গ্রাফিন প্রতিরক্ষামূলক স্তর সহ একটি ক্যাথোড উপাদান ডিজাইন এবং বিকাশ করে লিথিয়াম-সালফার ব্যাটারির প্রয়োগে একটি অগ্রগতি করেছে। এই ক্যাথোড উপাদান একটি দীর্ঘ চক্র জীবন আছে.

2d ইন্টারক্যালেশন G-C3N4/গ্রাফিন স্যান্ডউইচ ব্যাটারির ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের মধ্যে একটি মাল্টিলেয়ার হাঙ্গর নেট তৈরি করে। এটি শুধুমাত্র ভৌত এবং রাসায়নিক ব্যবহারের মাধ্যমে ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের মধ্যে পলিসালফাইডের চলাচলকে বাধা দিতে পারে না, তবে লিথিয়াম আয়নগুলির বিস্তারকেও ত্বরান্বিত করতে পারে, যার ফলে ব্যাটারির চক্রের আয়ু ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি পায়।

আমার দেশে, লিথিয়াম-সালফার ব্যাটারির বিকাশ তুলনামূলকভাবে দেরিতে হয়েছে, এবং এটি এখনও পরীক্ষাগার গবেষণা এবং উন্নয়ন পর্যায়ে রয়েছে, কিছু ব্যবহারিক প্রয়োগের সাথে। লিথিয়াম সালফার ব্যাটারির চার্জিং এবং ডিসচার্জিং প্রক্রিয়া চলাকালীন মধ্যবর্তী পণ্য লিথিয়াম সালফাইড দ্রবীভূত হওয়ার কারণে শাটল প্রভাবটি এর ব্যবহারিক প্রয়োগকে সীমিত করার একটি মূল কারণ হিসাবে বিবেচিত হয়।

কিংহাই-এর প্রাক্তন ভাইস প্রেসিডেন্ট ডঃ লি টেকনিশিয়ান টেকনোলজি একবার বলেছিলেন যে পলিসালফাইড দ্রবীভূত স্পেস শাটল হল সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ এবং কঠিন লিথিয়াম-সালফার ব্যাটারি সমস্যা, এবং সম্পর্কিত উন্নতির কাজ এখনও প্রাথমিক পর্যায়ে রয়েছে, তবে তিনি আশাবাদী যে লিথিয়াম-সালফার ব্যাটারি সেকেন্ডারি ব্যাটারি হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। উচ্চ শক্তির ঘনত্বের সাথে, এর ব্যাপক উন্নয়নের সম্ভাবনা রয়েছে।

বর্তমান মূলধারার টারনারি এনসিএম-এর সাথে তুলনা করে, সালফার ক্যাথোড ব্যাটারির তাত্ত্বিক নির্দিষ্ট শক্তি 2600Wh/kg, যা বর্তমানে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত লিথিয়াম ব্যাটারির চেয়ে দশগুণ বেশি। উপরন্তু, সালফার মজুদ প্রচুর এবং সস্তা, যা লিথিয়াম ব্যাটারি দ্বারা চালিত বৈদ্যুতিক গাড়ির দাম কমাতে সাহায্য করতে পারে।

2016 সালে, জাতীয় উন্নয়ন ও সংস্কার কমিশন “শক্তি প্রযুক্তি বিপ্লব এবং উদ্ভাবন কর্ম পরিকল্পনা (300-2016)”-এ 2030Wh/kg শক্তির ঘনত্ব সহ লিথিয়াম-সালফার ব্যাটারি প্রযুক্তিতে একটি অগ্রগতির প্রস্তাব করেছিল৷

বিপরীতে, 2017 সালে প্রকাশিত স্বয়ংচালিত শক্তি শিল্পের উন্নয়নের জন্য অ্যাকশন মেজারস এবং অটোমোটিভ শিল্পের জন্য মধ্যম ও দীর্ঘমেয়াদী উন্নয়ন পরিকল্পনা অনুসারে, একক-মেশিনের অনুপাত 300 সালের মধ্যে 2020Wh/kg-এর বেশি হতে পারে এবং একক-মেশিন অনুপাত 500 সালের মধ্যে 2025Wh-এ পৌঁছাতে পারে। /kg উপরে। লিথিয়াম-সালফার ব্যাটারির তাত্ত্বিক শক্তির ঘনত্ব 500Wh/kg-এর চেয়ে বেশি, তাই এটিকে লিথিয়াম ব্যাটারির পরে শক্তি লিথিয়াম ব্যাটারি সিস্টেমের পরবর্তী প্রজন্মের বিকাশের দিক হিসাবে বিবেচনা করা হয়।

লিথিয়াম-সালফার ব্যাটারির প্রয়োগে ব্যবহারিক সমস্যা সমাধানের জন্য, চীনের ইউনিভার্সিটি অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজির কিয়ান হ্যানলিন দল, সাউথ চায়না ইউনিভার্সিটি অফ টেকনোলজির ওয়াং হাইহুই দল, কিংডাও এনার্জি অ্যান্ড এনার্জি স্টোরেজ ম্যাটেরিয়ালস অ্যাডভান্সড। চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেসের প্রযুক্তি গবেষণা দল, আমাদের জিয়ামেন ইউনিভার্সিটি কেমিক্যাল নান ফেংজেং দল এবং সাংহাই জিয়াওটং ইউনিভার্সিটির ওয়াং এর গবেষণা দল যুগান্তকারী অগ্রগতি করেছে।

2018 সালের অক্টোবরে, প্রফেসর ওয়াং, ইতাইকিয়ান এবং চীনের বিভিন্ন বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি বিশ্ববিদ্যালয় (বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি বিশ্ববিদ্যালয়) দেখতে পান যে ফার্মি স্তরের সাপেক্ষে ভ্যালেন্স ইলেকট্রনের পি-ব্যান্ড কেন্দ্র অবস্থানের গতিশীল কর্মক্ষমতা li-এর একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ। -এস ব্যাটারি ইন্টারফেস ইলেক্ট্রন স্থানান্তর প্রতিক্রিয়া. গবেষকরা দেখেছেন যে কোবাল্ট-ভিত্তিক সালফার-বহনকারী উপাদানের সাথে ক্ষুদ্রতম ইতিবাচক মেরুকরণ এবং সর্বোত্তম হারের কার্যক্ষমতা রয়েছে 417.3 মাহজি-1 এমনকি 40.0 ডিগ্রি সেলসিয়াসেও, যা 137.3 kwkg-1 এর বর্তমান সর্বোচ্চ শক্তি ঘনত্বের সাথে মিলে যায়। গবেষণার ফলাফল “জুল”-এ প্রকাশিত হয়েছে, একটি চমৎকার শক্তি উপকরণের আন্তর্জাতিক জার্নাল।

লিথিয়াম-সালফার ব্যাটারি হল একটি ধাতব লিথিয়াম ব্যাটারি পজিটিভ ব্যাটারি সিস্টেম যার পজিটিভ ইলেক্ট্রোড হিসাবে সালফার থাকে। সাংহাই জিয়াওটং ইউনিভার্সিটির ধাতব পজিটিভ ইলেক্ট্রোডে উত্পাদিত লি ডেনড্রাইটের নিরাপত্তা সমস্যা সমাধানের জন্য, ওয়াং-এর দল একটি নতুন ধরনের লিথিয়াম ব্যাটারি ইলেক্ট্রোলাইট দ্রবণ প্রস্তুত করেছে (ডবল লিথিয়াম ফ্লুরোসালফোনিমাইড ব্যবহার করে ট্রাইথাইল ফসফেটে দ্রবীভূত করা হয় এবং উচ্চ ফ্ল্যাশ পয়েন্ট ফ্লোরোথারে স্যাচুরেটেড ইলেক্ট্রোলাইট পেতে) . উচ্চ-ঘনত্বের ইলেক্ট্রোলাইটের সাথে তুলনা করে, নতুন ইলেক্ট্রোলাইটের কম খরচে এবং কম সান্দ্রতা রয়েছে, ধাতব লি ইলেক্ট্রোডের সুরক্ষা বাড়ায়, লি ইলেক্ট্রোডের ডেনড্রাইটগুলিকে কার্যকরভাবে অপসারণ করতে পারে এবং সম্ভাব্য নিরাপত্তা বিপদগুলি দূর করে৷ একই সময়ে, 60 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে উচ্চ তাপমাত্রার অবস্থার অধীনে নিরাপত্তা এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কর্মক্ষমতা উন্নত হয়।

বৈজ্ঞানিক গবেষণার পাশাপাশি, ব্যাটারি কোম্পানিগুলি লিথিয়াম-সালফার ব্যাটারিগুলিকে তাদের প্রযুক্তিগত রিজার্ভ হিসাবে ব্যবহার করে, সক্রিয়ভাবে প্রযুক্তিগত অগ্রগতির দাবি করে। এই তালিকাভুক্ত সংস্থাগুলির মধ্যে, চায়না নিউক্লিয়ার টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড, তিব্বত আরবান ইনভেস্টমেন্ট, জিনলু গ্রুপ, গুওক্সুন হাই-টেক, ড্রিম ভিশন প্রযুক্তি এবং অন্যান্য সংস্থাগুলি লিথিয়াম-সালফার ব্যাটারি প্রকল্প স্থাপন করেছে।

যদিও লিথিয়াম-সালফার ব্যাটারির আদর্শ শক্তির ঘনত্ব অর্জনের প্রক্রিয়ায় কিছু সমস্যা রয়েছে, কিছু ব্যাটারি অ্যাপ্লিকেশনগুলির পাতলা হওয়ার জন্য উচ্চতর প্রয়োজনীয়তা রয়েছে, যেমন মানবহীন এরিয়াল ভেহিকল (UAV), সাবমেরিন এবং সৈনিক বহনকারী ব্যাগ। অন্যান্য উদ্দেশ্যে বিদ্যুত সরবরাহের জন্য, যেহেতু ওজন মূল্য বা জীবনের চেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ, তাই লিথিয়াম-সালফার ব্যাটারি ব্যবহারিক ব্যবহারে রাখা শুরু হয়েছে। ব্রিটিশ স্টার্ট-আপ কোম্পানি অক্সিস এনার্জি দ্বারা তৈরি নতুন লিথিয়াম-সালফার ব্যাটারি বর্তমানে বৈদ্যুতিক যানবাহনে ব্যবহৃত লিথিয়াম ব্যাটারির প্রতি কিলোগ্রামের প্রায় দ্বিগুণ শক্তি সঞ্চয় করতে পারে। যাইহোক, তারা দীর্ঘস্থায়ী হতে পারে না এবং প্রায় 100 চার্জ-ডিসচার্জ চক্রের পরে ব্যর্থ হবে। অক্সিসের ছোট পাইলট প্ল্যান্টের লক্ষ্য প্রতি বছর 10,000 থেকে 20,000 ব্যাটারি তৈরি করা। বলা হয়ে থাকে যে ব্যাটারিটি একটি মোবাইল ফোনের আকারের পাতলা ব্যাগে প্যাক করা হয়। কেন আমাদের যত তাড়াতাড়ি সম্ভব পাওয়ার লিথিয়াম ব্যাটারির পুনর্জন্ম এবং পুনর্ব্যবহারকে প্রচার করতে হবে? যদিও আমার দেশের লিথিয়াম সম্পদ বিশ্বে চতুর্থ স্থানে রয়েছে, লিথিয়াম আকরিকের দুর্বল গ্রেড, পরিশোধনের অসুবিধা এবং উচ্চ ব্যয়ের কারণে প্রতি বছর প্রচুর পরিমাণে লিথিয়াম আকরিক আমদানি করা হয় এবং বিদেশী নির্ভরতার মাত্রা 85% ছাড়িয়ে যায়। . এছাড়াও, চীনা চাহিদা ব্যাটারি-গ্রেড লিথিয়াম কার্বনেটের দামও বাড়িয়ে দিয়েছে। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, দাম প্রায় তিনগুণ বেড়েছে, যা চীনা লিথিয়াম ব্যাটারি প্রস্তুতকারকদের ক্রয় ব্যয়কে ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করেছে। একদিকে, পাওয়ার লিথিয়াম ব্যাটারি নির্মূল করা একটি মূল্যবান “শহুরে খনি”। আকরিক, লিথিয়াম, কোবাল্ট, নিকেল এবং অন্যান্য মূল্যবান ধাতুর তুলনায় ধাতুর পরিমাণ অনেক বেশি। রিসাইক্লিং এবং রিসাইক্লিং সম্পদ ব্যবহারের দক্ষতা উন্নত করতে পারে, আমদানি কমাতে পারে এবং বাহ্যিক সম্পদের উপর নির্ভর করে এবং জাতীয় সম্পদ কৌশলের নিরাপত্তা রক্ষা করতে পারে। ঝাং তিয়ানরেন বলেছেন যে, অন্যদিকে, দূষণ প্রতিরোধ এবং পরিবেশ রক্ষার দৃষ্টিকোণ থেকে, যদি ফেলে দেওয়া লিথিয়াম ব্যাটারিগুলি সঠিকভাবে নিষ্পত্তি করা না হয়, তবে তারা পরিবেশগত পরিবেশের জন্যও বড় ক্ষতি করবে।

নতুন শক্তির যানবাহনের জন্য লিথিয়াম ব্যাটারির পুনরুদ্ধার এবং পুনঃব্যবহারের জন্য, পরিবেশগত পরিবেশ রক্ষা এবং জাতীয় কৌশলগত সংস্থানগুলির নিরাপত্তা নিশ্চিত করার জন্য, তিনটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় রয়েছে: অপূর্ণ পুনর্ব্যবহারযোগ্য সিস্টেম, অপরিণত পুনর্জন্ম প্রযুক্তি এবং দুর্বল। উদ্দীপক প্রক্রিয়া। আমার দেশের নতুন এনার্জি অটোমোবাইল শিল্পের সুস্থ ও টেকসই উন্নয়নের জন্য বিভিন্ন দিক পরামর্শ দিয়েছে।

মান উন্নয়নের গতি ত্বরান্বিত করা এবং ব্যবস্থাপনার মানকে একীভূত করা সংশ্লিষ্ট কাজ সম্পাদনের ভিত্তি। তিনি পরামর্শ দেন যে প্রাসঙ্গিক বিভাগগুলি ব্যবহার করা ব্যাটারির পুনর্ব্যবহার এবং পুনঃব্যবহারের জন্য ব্যবস্থাপনার মান, প্রযুক্তিগত মান এবং মূল্যায়নের মান তৈরির গতি বাড়ায়। নতুন এনার্জি লিথিয়াম ব্যাটারি তত্ত্বাবধান, পুনরুদ্ধার এবং পুনর্ব্যবহারযোগ্য পরিকল্পনা এবং বাস্তবায়নের ব্যবস্থা প্রণয়ন করতে শিল্প সুবিধা সহ অঞ্চলগুলিকে উত্সাহিত করুন এবং প্রাথমিক পাইলটের মাধ্যমে, জাতীয় বাস্তবায়ন ব্যবস্থাগুলি অন্বেষণ করুন যা শিল্প বাস্তবতার সাথে আরও বেশি সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং আরও কার্যকর।