बेहतर इलेक्ट्रोड सामग्री एमएक्सईएन रिचार्जेबल बैटरी प्रौद्योगिकी के भविष्य को खोलने का वादा करता है

किंग अब्दुल्ला यूनिवर्सिटी ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी के शोधकर्ताओं ने इलेक्ट्रोड सामग्री एमएक्सईएन को बेहतर बनाने के लिए लेजर पल्स का उपयोग करके नवीकरणीय ऊर्जा भंडारण में काफी प्रगति की है। पारंपरिक एमएक्सईएन समय के साथ ख़राब हो जाता है, मुख्यतः मोलिब्डेनम ऑक्साइड के निर्माण के कारण। हालाँकि, लेजर-संसाधित नैनोडॉट्स की शुरूआत के साथ, एमएक्सईएन ने मजबूत लिथियम भंडारण क्षमता और तेज चार्जिंग गति दिखाई है। उल्लेखनीय रूप से, परीक्षणों में, सामग्री ने भंडारण क्षमता में ग्रेफाइट की तुलना में चार गुना वृद्धि हासिल की, बिना किसी क्षमता हानि के।

शोधकर्ताओं ने एमएक्सईएन के इलेक्ट्रोड गुणों को बढ़ाने के लिए लेजर पल्स का उपयोग किया है, जिससे रिचार्जेबल बैटरी तकनीक में एक संभावित सफलता मिली है जो पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरी को पार कर सकती है।

जैसे-जैसे वैश्विक समाज सौर और पवन ऊर्जा जैसे नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की ओर मुड़ रहा है, उच्च प्रदर्शन वाली रिचार्जेबल बैटरियों की मांग बढ़ रही है। ये बैटरियां आंतरायिक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों से ऊर्जा भंडारण के लिए महत्वपूर्ण हैं। हालाँकि आज की लिथियम-आयन बैटरियाँ कुशल हैं, फिर भी सुधार की गुंजाइश है। नई इलेक्ट्रोड सामग्री विकसित करना उनके प्रदर्शन को बेहतर बनाने का एक तरीका है।

ज़हराबायहान एमएक्सएन्स युक्त बैटरियां विकसित कर रहा है, जो अपनी उत्कृष्ट चालकता के कारण कुछ बैटरियों में ग्रेफाइट की जगह ले सकती हैं। छवि स्रोत: ©2023KAUST;अनास्तासियासेरिन

एमएक्सईएन: एक आशाजनक इलेक्ट्रोड सामग्री

किंग अब्दुल्ला यूनिवर्सिटी ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी (केएयूएसटी) के शोधकर्ताओं ने दिखाया है कि कैसे लेजर पल्स का उपयोग एमएक्सईएन नामक एक आशाजनक वैकल्पिक इलेक्ट्रोड सामग्री की संरचना को बदलने के लिए किया जा सकता है, जिससे इसकी ऊर्जा क्षमता और अन्य प्रमुख गुणों में सुधार होता है। शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि यह रणनीति अगली पीढ़ी की बैटरियों में बेहतर एनोड सामग्री डिजाइन करने में मदद करेगी।

ग्रेफाइट में कार्बन परमाणुओं की सपाट परतें होती हैं, और बैटरी चार्जिंग के दौरान, लिथियम परमाणु इन परतों के बीच जमा हो जाते हैं, इस प्रक्रिया को इंटरकलेशन कहा जाता है। एमएक्सेन में ऐसी परतें भी होती हैं जो लिथियम को समायोजित कर सकती हैं, लेकिन ये परतें कार्बन या नाइट्रोजन परमाणुओं के साथ संयुक्त टाइटेनियम या मोलिब्डेनम जैसे संक्रमण धातुओं से बनी होती हैं, जो सामग्री को अत्यधिक प्रवाहकीय बनाती हैं। इन परतों की सतहों में ऑक्सीजन या फ्लोरीन जैसे अन्य परमाणु भी होते हैं। मोलिब्डेनम कार्बाइड-आधारित एमएक्सेन में विशेष रूप से अच्छी लिथियम भंडारण क्षमताएं होती हैं, लेकिन बार-बार चार्ज-डिस्चार्ज चक्र के बाद उनका प्रदर्शन जल्दी खराब हो जाता है।