সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি ইঞ্জিনিয়ারিং প্রযুক্তি গবেষণায় উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি

সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির পরিবর্তে শক্তি সঞ্চয় প্রযুক্তির একটি অভিনব রূপ উপস্থাপন করে। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির বিপরীতে, সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি পৃথিবীতে পাওয়া প্রচুর সোডিয়াম সম্পদ, বিশেষ করে সমুদ্রের জল থেকে আহরিত লবণে, এবং জলে দ্রবণীয় ইলেক্ট্রোলাইট নিযুক্ত করে। এই নকশাটি সমৃদ্ধ কাঁচামালের উত্সগুলিতে ট্যাপ করার এবং অতি-পরিচ্ছন্ন উত্পাদন পরিবেশের প্রয়োজনীয়তা দূর করার সুবিধা দেয়। ফলস্বরূপ, পরবর্তী প্রজন্মের শক্তি সঞ্চয় ব্যাটারি কম খরচে উত্পাদিত হবে বলে আশা করা হচ্ছে।

সোডিয়াম আয়নগুলির বৃহত্তর আয়নিক ব্যাসার্ধের কারণে, সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলি প্রায়ই কম ক্ষমতা এবং অপর্যাপ্ত চক্র কার্যকারিতার মতো চ্যালেঞ্জগুলির মুখোমুখি হয়। আন্তর্জাতিকভাবে, অনেক পণ্ডিত সোডিয়াম-আয়ন ইলেক্ট্রোড পদার্থের উপর ব্যাপক মৌলিক গবেষণা পরিচালনা করেছেন, উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি অর্জন করেছেন। চীনের ন্যাশনাল ন্যাচারাল সায়েন্স ফাউন্ডেশন (21336003 এবং 21073120) এবং ন্যাশনাল 973 প্রোগ্রাম (2014CB239700) দ্বারা সমর্থিত, সাংহাই জিয়াও টং ইউনিভার্সিটির অধ্যাপক মা জিফেং-এর গবেষণা গ্রুপ Na2/3M1/3[N2/3] এর জন্য গ্রাফিন অক্সাইড প্রয়োগ করেছে অ্যাপ্লিকেশন তারা O2 ইলেক্ট্রোড পরিবর্তন করেছে, উচ্চ পরিবাহিতা বৈশিষ্ট্য সহ একটি বাইন্ডার-মুক্ত নমনীয় ইলেক্ট্রোড তৈরি করেছে। লক্ষণীয়ভাবে, এই ইলেক্ট্রোডটি 0.1C থেকে 10C (জে. মেটার কেম। A, 2 (2014) 6723-6727).

একটি সাম্প্রতিক অগ্রগতিতে, গবেষণা দল ব্যয়-কার্যকর প্রুশিয়ান নীল উপাদান (NaMFe(CN)6) ব্যবহার করেছে এবং একটি নির্দিষ্ট ক্ষমতা সহ একটি উচ্চ-ক্ষমতা, দীর্ঘ-চক্র-জীবনের সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি ক্যাথোড উপাদান বিকাশের জন্য এর অভ্যন্তরীণ আণবিক কাঠামোকে অপ্টিমাইজ করেছে। 118.2 mAh/g পর্যন্ত (10 mA/g এ)। এই ক্ষমতা Na2MnFe(CN)6 উপাদানের সাথে তুলনীয় ছিল। 100 mA/g বর্তমান ঘনত্বে 800 চক্রের চার্জ এবং ডিসচার্জের পরে, উপাদানটি উল্লেখযোগ্যভাবে Na2MnFe(CN)6 উপাদানকে ছাড়িয়ে 83.8% এর একটি চিত্তাকর্ষক ক্ষমতা ধরে রাখার হার প্রদর্শন করেছে।

উল্লেখযোগ্যভাবে, গবেষণা দল শক্তি সঞ্চয়ের জন্য একটি প্রোটোটাইপ সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি তৈরি করতে একটি হার্ড কার্বন নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের সাথে এই উপাদানটিকে একত্রিত করে একটি যুগান্তকারী মাইলফলক অর্জন করেছে। একটি শক্তির ঘনত্ব 81.72 Wh/kg-এ পৌঁছে যা একটি সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারির দ্বিগুণ, এটি শক্তি সঞ্চয় সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারির শিল্পায়নের জন্য একটি শক্তিশালী প্রযুক্তিগত ভিত্তি স্থাপন করে।