वैज्ञानिकले पत्ता लगाए १० गुणा छिटो चार्ज हुने ब्याट्री

चार्ज गर्न मिल्ने लिथियम–आयन ब्याट्री जतासुकै पाइन्छ । यसले स्मार्टफोनदेखि नोटबुक, इयरबड, गेमिङ उपकरणलगायतलाई ऊर्जा प्रदान गर्छ । यो सर्वव्यापी रासायनिक ब्याट्रीको सुविधाले हामीलाई बोकेर हिँड्न सकिने प्रविधि प्रयोग र चार्ज गर्ने तरिकामा आमूल परिवर्तन गरेको छ ।

लिथियम–आयन ब्याट्रीको परफरमेन्समा समयक्रममा कमी आउँछ । र, कहिलेकाहीँ ब्याट्रीका सेलहरूमा भएका त्रुटिले अत्यधिक तातो हुने र आगो लाग्ने जोखिम पनि हुन सक्छ । त्यसैले कम्पनीहरूले विष्फोटसम्म हुने यसको जोखिमबारे प्रष्ट पार्न जरुरी छ ।

अहिले जो कोही स्मार्टफोन, ट्याब्लेट वा ल्यापटपको प्रयोग गर्न सक्षम छ । ती उपकरणमा प्रयोग हुने लिथियम–आयन ब्याट्री चार्ज गर्न ढिलो पनि हुन सक्छ । यो समस्या निवारण गर्न वैज्ञानिकहरूले नयाँ खोजी गरेका छन् ।

रुसका अनुसन्धानकर्ताहरूले यस्तो ब्याट्री प्रयोगमा नयाँ प्रविधि विकास गरेका छन् । उनीहरूको भनाइमा यो नयाँ प्रविधिले लिथियम–आयन ब्याट्रीको तुलनामा १० गुणा छिटो चार्ज गर्न सक्छ । नयाँ प्रविधि प्रयोग गर्दा प्रयोगकर्ताको समय बचत हुनेछ ।

‘पोलिमरको प्रयोग गरी बनाइएको ब्याट्री केही सेकेन्डमा चार्ज हुनेछ, जुन परम्परागत लिथियम–आयन ब्याट्रीभन्दा १० गुणा छिटो हो,’ सेन्ट पिटर्सबर्ग विश्वविद्यालयका इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री अनुसन्धानकर्ता ओलेग लेभिनले भने, ‘यसको परफरमेन्स अभ्यासहरूबाट प्रमाणित भएको छ ।’

नयाँ ब्याट्रीमा प्रयोग भएको मुख्य तत्त्व एक प्रकारको नाइट्रोक्सल–आधारित रेडक्स पोलिमर हो । रेडक्स पोलिमर एक यस्तो तत्त्व हो, जो चार्ज र प्रयोग गर्दा इलेक्ट्रोनको ह्रास र प्राप्तिलाई परिवर्तन गर्न सक्छ ।

यसमा, प्रयोग भएको रेडक्स पोलिमर निस्लेन (निकेल–सलेन) को संश्लेषित रूप हो । एक धातुयुक्त मेटालोपोलिमर, जसमा इलेक्ट्रोनको सञ्चालन (कन्डक्टिभिटी) बढाउन निकेल र सेलेन अणुको शृंखलामा आणविक तारहरूको रूपमा काम गर्छ, जसमा नाइट्रोक्साइल भएको पोलिमर ब्याट्रीको सीमित प्रयोग हुन्छ ।

‘नाइट्रोक्साइल आधारित पोलिमरमा मुल मार्ग भनेको संलग्न रेडक्स केन्द्रहरूबीचको सक्रिय इलेक्ट्रोन हो, जुन माइक्रोस्कोपिक आकारमा हुन्छ,’ अनुसन्धानकर्मीले व्याख्या गरेका छन्, ‘यसको बावजुद नाइट्रोक्सिल–आधारित सामग्रीको म्याक्रोस्कोपिक इलेक्ट्रोन कन्डक्टिभिटी धेरै कम देखिन्छ ।’

परीक्षणमा अनुसन्धानकर्ताहरूले विभिन्न प्रकारका पोलिमर पनि पत्ता लगाएका छन् । तर, निकेल रसायन विज्ञान मात्र एक स्थिर र दक्ष उपकरणका रूपमा देखाप¥यो । निकेल र सेलेन संरचनाको कन्डक्टिभ मेरुदण्डको रूपमा काम गर्ने तरिकालाई धन्यवाद । संरचनाहरूले एकैसाथ नाइट्रोक्सिल पेन्डेन्टको लागि चार्ज भण्डारणका रूपमा काम ग¥यो । साथै पदार्थको रेडक्स क्षमतालाई पनि सहायता पुर्‍यायो ।

उपकरणले कम तापक्रममा पनि राम्रोसँग काम गर्छन्, जुन तापमान संवेदनशील लिथियम–आयन ब्याट्रीको सवालमा भने केही भन्न सकिँदैन ।

‘यो चरणमा यो क्षमताको हिसाबले अझै पनि पछाडि नै छ । लिथियम–आयन ब्याट्रीको तुलनामा ३० देखि ४० प्रतिशत कम छ,’ लेभिन भन्छन्, ‘हामी हाल चार्ज डिस्चार्ज दर कायम गर्दै यस सूचकलाई सुधार गर्ने प्रयासमा छौँ ।’

सैद्धान्तिक रूपमा नाइट्रोक्साइल आधारित पोलिमरले अन्ततः राम्रो क्षमता प्रस्तुत गर्नुपर्छ । त्यसैले अनुसन्धान टोलीलाई ब्याट्रीमा आकर्षक कन्डक्टिभिटीबाहेक राम्रो चार्जिङ स्थानमा राखि ब्याट्रीलाई कसरी सुधार गर्न सकिन्छ भन्ने निष्कर्ष निकाल्न समय लाग्न सक्छ ।

किनकि, चार्ज गेनका साथै अन्य महत्त्वपूर्ण फाइदा पनि छन्, जुन यस प्रकारको ब्याट्रीले प्रदान गर्छ । ‘यो प्रयोग गर्न सुरक्षित छ । कोबोल्ट–आधारित ब्याट्रीहरूको विपरीत लिथियम–आयन ब्याट्रीहरू अन्तज्र्वलन जोखिम उत्पन्न गर्न सक्ने कुनै कुरा छैन,’ लेभिनले भने, ‘यसले वातावरणीय हानी निम्त्याउने धातुहरू उल्लेखनीय रूपमा कम समावेश गरेको छ । हाम्रो पोलिमरमा निकेलको मात्रा थोरै प्रयोग गरिएको छ तर लिथियम–आयन ब्याट्रीको तुलनामा त्यसको प्रयोग धेरै कम गरिएको छ ।’

साइन्स अलर्ट डट कमबाट