सिलिकॉन एनोड ने बैटरी उद्योग में बहुत ध्यान आकर्षित किया है।के साथ तुलनालिथियम आयन बैटरीग्रेफाइट एनोड का उपयोग करके, वे 3-5 गुना बड़ी क्षमता प्रदान कर सकते हैं।बड़ी क्षमता का मतलब है कि बैटरी प्रत्येक चार्ज के बाद लंबे समय तक चलेगी, जो इलेक्ट्रिक वाहनों की ड्राइविंग दूरी को काफी बढ़ा सकती है।यद्यपि सिलिकॉन प्रचुर मात्रा में और सस्ता है, सी एनोड के चार्ज-डिस्चार्ज चक्र सीमित हैं।प्रत्येक चार्ज-डिस्चार्ज चक्र के दौरान, उनकी मात्रा में काफी विस्तार होगा, और यहां तक कि उनकी कैपेसिटेंस में भी गिरावट आएगी, जिससे इलेक्ट्रोड कणों का फ्रैक्चर हो जाएगा या इलेक्ट्रोड फिल्म का प्रदूषण हो जाएगा।
प्रोफेसर जांग वूक चोई और प्रोफेसर अली कोस्कुन के नेतृत्व में केएआईएसटी टीम ने 20 जुलाई को सिलिकॉन एनोड के साथ बड़ी क्षमता वाली लिथियम आयन बैटरी के लिए आणविक चरखी चिपकने की सूचना दी।
KAIST टीम ने बैटरी इलेक्ट्रोड बाइंडर्स में आणविक पुली (जिन्हें पॉलीरोटैक्सेन कहा जाता है) को एकीकृत किया, जिसमें इलेक्ट्रोड को धातु सब्सट्रेट से जोड़ने के लिए बैटरी इलेक्ट्रोड में पॉलिमर जोड़ना भी शामिल है।पॉलीरोटेन में छल्ले पॉलिमर कंकाल में खराब हो जाते हैं और कंकाल के साथ स्वतंत्र रूप से घूम सकते हैं।
पॉलीरोटेन में छल्ले सिलिकॉन कणों के आयतन परिवर्तन के साथ स्वतंत्र रूप से घूम सकते हैं।छल्लों की फिसलन सिलिकॉन कणों के आकार को प्रभावी ढंग से बनाए रख सकती है, ताकि वे निरंतर मात्रा परिवर्तन प्रक्रिया में विघटित न हों।यह उल्लेखनीय है कि पॉलीरोटेन चिपकने वाले पदार्थों की उच्च लोच के कारण कुचले हुए सिलिकॉन कण भी ठोस बने रह सकते हैं।नए चिपकने वाले पदार्थों का कार्य मौजूदा चिपकने वाले पदार्थों (आमतौर पर सरल रैखिक पॉलिमर) के विपरीत है।मौजूदा चिपकने वाले पदार्थों में सीमित लोच होती है और इसलिए वे कण आकार को मजबूती से बनाए नहीं रख सकते हैं।पिछले चिपकने वाले कुचले हुए कणों को बिखेर सकते हैं और सिलिकॉन इलेक्ट्रोड की क्षमता को कम कर सकते हैं या खो भी सकते हैं।
लेखक का मानना है कि यह बुनियादी शोध के महत्व का एक उत्कृष्ट प्रदर्शन है।पॉलीरोटेक्सेन ने "मैकेनिकल बॉन्ड्स" की अवधारणा के लिए पिछले साल नोबेल पुरस्कार जीता था।"मैकेनिकल बॉन्डिंग" एक नई परिभाषित अवधारणा है जिसे सहसंयोजक बांड, आयनिक बांड, समन्वय बांड और धातु बांड जैसे शास्त्रीय रासायनिक बांड में जोड़ा जा सकता है।दीर्घकालिक बुनियादी अनुसंधान धीरे-धीरे अप्रत्याशित दर से बैटरी प्रौद्योगिकी की लंबे समय से चली आ रही चुनौतियों का समाधान कर रहा है।लेखकों ने यह भी उल्लेख किया है कि वे वर्तमान में अपने आणविक पुली को वास्तविक बैटरी उत्पादों में एकीकृत करने के लिए एक बड़े बैटरी निर्माता के साथ काम कर रहे हैं।
नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी में 2006 के नोबल पुरस्कार विजेता रसायन विज्ञान पुरस्कार विजेता सर फ्रेजर स्टोडडार्ट ने कहा: “ऊर्जा भंडारण वातावरण में पहली बार मैकेनिकल बॉन्ड ठीक हो गए हैं।KAIST टीम ने स्लिप-रिंग पॉलीरोटैक्सेन में मैकेनिकल बाइंडर्स का कुशलतापूर्वक उपयोग किया और अल्फा-साइक्लोडेक्सट्रिन सर्पिल पॉलीइथाइलीन ग्लाइकोल को कार्यात्मक बनाया, जो बाजार में लिथियम-आयन बैटरी के प्रदर्शन में एक सफलता का प्रतीक है, जब मैकेनिकल बाइंडर्स के साथ पुली-आकार का समुच्चय होता है।यौगिक पारंपरिक सामग्रियों को केवल एक रासायनिक बंधन से प्रतिस्थापित करते हैं, जिसका सामग्रियों और उपकरणों के गुणों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ेगा।
पोस्ट समय: मार्च-10-2023