সলিড-স্টেট ব্যাটারি ইলেক্ট্রোলাইট একটি দ্রুত লিথিয়াম-আয়ন কন্ডাকটর তৈরি করে - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

ইউনিভার্সিটি অফ লিভারপুল, যুক্তরাজ্যের গবেষকরা একটি নতুন সলিড-স্টেট ব্যাটারি ইলেক্ট্রোলাইট তৈরি করেছেন যা এত দ্রুত লিথিয়াম আয়ন পরিচালনা করে, এটি আজকের সর্বব্যাপী লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে পাওয়া তরল ইলেক্ট্রোলাইটগুলির সাথে প্রতিযোগিতা করতে পারে। এই উচ্চ লিথিয়াম-আয়ন পরিবাহিতা রিচার্জেবল শক্তি সঞ্চয়ের পূর্বশর্ত, তবে কঠিন পদার্থে এটি অস্বাভাবিক, যা অন্যথায় ব্যাটারির জন্য আকর্ষণীয় কারণ তারা নিরাপদ এবং দ্রুত চার্জ.

নতুন ইলেক্ট্রোলাইটে রাসায়নিক সূত্র লি রয়েছে₇Si₂S₇I এবং একটি ষড়ভুজাকার এবং ঘন-ঘনিষ্ঠ-প্যাকড উভয় কাঠামোতে সাজানো অর্ডারকৃত সালফাইড এবং আয়োডাইড আয়ন রয়েছে। এই কাঠামোটি উপাদানটিকে অত্যন্ত পরিবাহী করে তোলে কারণ এটি তিনটি মাত্রায় লিথিয়াম আয়ন চলাচলের সুবিধা দেয়। "কেউ এটিকে এমন একটি কাঠামো হিসাবে কল্পনা করতে পারে যা লিথিয়াম আয়নগুলিকে চলাচলের জন্য বেছে নেওয়ার জন্য আরও 'বিকল্প' রাখতে দেয়, যার অর্থ তাদের আটকে যাওয়ার সম্ভাবনা কম," ব্যাখ্যা করে ম্যাট রোসিনস্কি, দ্য লিভারপুল রসায়নবিদ যিনি গবেষণার নেতৃত্ব দিয়েছেন।

সঠিক বৈশিষ্ট্য সহ সঠিক উপাদান

আন্দোলনের এই স্বাধীনতাকে সহজতর করে এমন একটি উপাদান সনাক্ত করতে, রোসেনস্কি এবং সহকর্মীরা কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা (AI) এবং স্ফটিক কাঠামোর পূর্বাভাস সরঞ্জামগুলির সংমিশ্রণ ব্যবহার করেছিলেন। "আমাদের মূল ধারণাটি ছিল আন্তঃধাতু পদার্থের জটিল এবং বৈচিত্র্যময় স্ফটিক কাঠামো দ্বারা অনুপ্রাণিত আয়ন কন্ডাক্টরগুলির একটি নতুন কাঠামোগত পরিবার তৈরি করা, যেমন NiZr, যাতে লিথিয়াম আয়নগুলির মধ্যে স্থানান্তরের জন্য বিস্তৃত সম্ভাব্য সাইট তৈরি করা যায়," রোসেইনস্কি ব্যাখ্যা করে AI এবং অন্যান্য সফ্টওয়্যার সরঞ্জামগুলি টিমকে কোথায় দেখতে হবে তা জানতে সাহায্য করেছিল, যদিও "চূড়ান্ত সিদ্ধান্তগুলি সর্বদা গবেষকদের দ্বারা নেওয়া হয়েছিল এবং সফ্টওয়্যার নয়"।

তাদের পরীক্ষাগারে উপাদানটি সংশ্লেষণ করার পরে, গবেষকরা বিবর্তন কৌশল এবং এনএমআর এবং বৈদ্যুতিক পরিবহন পরিমাপের সাথে এর লিথিয়াম-আয়ন পরিবাহিতা সহ এর গঠন নির্ধারণ করেছিলেন। তারপর তারা একটি ব্যাটারি কোষে উপাদান একত্রিত করে পরীক্ষামূলকভাবে লিথিয়াম-আয়ন পরিবাহিতা দক্ষতা প্রদর্শন করে।

অচ্যুত রসায়ন অন্বেষণ

Rosseinsky এর গবেষণা আরও টেকসই শক্তির রূপান্তরকে সমর্থন করার জন্য উপকরণ ডিজাইন এবং আবিষ্কারের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। এই ধরণের গবেষণায় ডিজিটাল এবং স্বয়ংক্রিয় পদ্ধতি, নতুন কাঠামো এবং বন্ধন সহ উপকরণগুলির অনুসন্ধানমূলক সংশ্লেষণ এবং বাস্তব-বিশ্বের অ্যাপ্লিকেশন সহ উপকরণগুলির লক্ষ্যযুক্ত সংশ্লেষণ সহ বিভিন্ন ধরণের কৌশল জড়িত। "আমাদের অধ্যয়ন এই সমস্ত দিকগুলিকে একত্রিত করেছে," তিনি বলেছেন।

পরিচিতদের থেকে আলাদা এমন উপকরণগুলি আবিষ্কার করা কঠিন, রোসেনস্কি যোগ করেছেন, অন্তত নয় কারণ যে কোনও প্রার্থীর উপকরণ পরীক্ষামূলকভাবে ল্যাবে উপলব্ধি করতে হবে। একবার তিনি এবং তার সহকর্মীরা একটি উপাদানের সিন্থেটিক রসায়ন নির্ধারণ করলে, তাদের অবশ্যই এর বৈদ্যুতিন এবং কাঠামোগত বৈশিষ্ট্যগুলি পরিমাপ করতে হবে। এর জন্য অবশ্যম্ভাবীভাবে আন্তঃবিষয়ক গবেষণার প্রয়োজন: বর্তমান কাজে, রোসেনস্কি সহকর্মীদের সাথে যৌথভাবে কাজ করেছেন উপকরণ উদ্ভাবন কারখানা, দ্য কার্যকরী উপকরণ ডিজাইনের জন্য Leverhulme গবেষণা কেন্দ্র, দ্য নবায়নযোগ্য শক্তির জন্য স্টিফেনসন ইনস্টিটিউট এবং আলবার্ট ক্রু সেন্টার এবং স্কুল অফ ইঞ্জিনিয়ারিং সেইসাথে তার নিজের রসায়ন বিভাগ.

ব্যাটারি গবেষণার বৃহত্তর ক্ষেত্রে প্রযোজ্য

দলটি যে প্রক্রিয়াটি তৈরি করেছে, তাতে বিশদ বিবরণ রয়েছে বিজ্ঞান, ব্যাটারি গবেষণার ক্ষেত্রে এবং এর বাইরেও প্রযোজ্য হতে পারে, রোসেনস্কি বলেছেন। "কঠিন পদার্থে দ্রুত আয়ন গতির পক্ষে কীভাবে আমাদের কাজে অর্জিত জ্ঞান লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে নিযুক্ত অন্যান্য উপকরণগুলির জন্য প্রাসঙ্গিক এবং আয়ন-পরিবাহী পদার্থের উপর নির্ভর করে এমন অন্যান্য কৌশলগুলির জন্য সাধারণীকরণযোগ্য," তিনি বলেন ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড. "এর মধ্যে প্রোটন বা অক্সাইড আয়ন পরিবাহী উপকরণ এবং হাইড্রোজেন জেনারেশনের জন্য সলিড-স্টেট ফুয়েল সেল বা ইলেক্ট্রোলাইজার, সেইসাথে বিকল্প ব্যাটারি স্ট্রাকচারে সোডিয়াম এবং ম্যাগনেসিয়াম-পরিবাহী উপকরণ অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।"

গবেষকরা বলছেন, লি₇Si₂S₇আমি সম্ভবত তাদের নতুন পদ্ধতির সাথে অ্যাক্সেসযোগ্য অনেক নতুন উপকরণের মধ্যে প্রথম। "কোন উপাদানগুলি অধ্যয়ন করা যেতে পারে এবং কীভাবে তাদের আয়ন পরিবহন বৈশিষ্ট্যগুলি তাদের কাঠামো এবং রচনাগুলির সাথে সংযোগ করে তা নির্ধারণ করার জন্য অনেক কিছু করার আছে," রোসেনস্কি উপসংহারে বলেছেন।

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/solid-state-battery-electrolyte-makes-a-fast-lithium-ion-conductor/