সিয়াংটান বিশ্ববিদ্যালয়ের একটি যৌথ দল সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে ক্যাথোড উপকরণগুলির নকশার জন্য একটি নতুন দৃষ্টান্ত প্রস্তাব করেছে

৩১শে মার্চ, জিয়াংটান বিশ্ববিদ্যালয়ের রসায়ন বিভাগের অধ্যাপক লিউ লি-এর নেতৃত্বে একটি গবেষণা দল, নানজিং টেক ইউনিভার্সিটি এবং নানকাই বিশ্ববিদ্যালয়ের দলের সাথে যৌথভাবে সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারির ক্যাথোড উপকরণের ক্ষেত্রে যুগান্তকারী অগ্রগতি অর্জন করেছে। এই সম্পর্কিত ফলাফলগুলি সম্প্রতি আন্তর্জাতিক জার্নাল *জার্নাল অফ দ্য আমেরিকান কেমিক্যাল সোসাইটি*-তে প্রকাশিত হয়েছে।

সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি, তাদের প্রচুর সোডিয়াম সম্পদের কারণে, বৃহৎ আকারের শক্তি সঞ্চয়ের জন্য একটি আদর্শ পছন্দ। তবে, চার্জ-ডিসচার্জ চক্রের সময় জটিল ফেজ ট্রানজিশন এবং ভোল্টেজ হিস্টেরেসিস তাদের শক্তি ঘনত্ব এবং চক্র জীবনকে মারাত্মকভাবে সীমিত করে। প্রচলিত পরিবর্তন কৌশলগুলি স্তরযুক্ত অক্সাইডের ইন-প্লেন ডিজাইনের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, যা আউট-অফ-প্লেন কাঠামোগত অস্থিরতার সমস্যা সমাধানে অসুবিধা তৈরি করে।

এইবার, গবেষণা দলটি ক্রিস্টালোগ্রাফিক প্রতিসাম্যের দৃষ্টিকোণ থেকে সমস্যাটির সমাধান করেছে, "আউট-অফ-প্লেন প্রতিসাম্য ডিজাইন" নামে একটি নতুন কৌশল প্রস্তাব করেছে। ক্ষারীয় ধাতব স্তরে চার্জ ডিসপ্রোপোরশনেশন প্রবর্তন করে, তারা P3-টাইপ স্তরযুক্ত অক্সাইডগুলিতে মনোক্লিনিক ল্যাটিস বিকৃতি ঘটিয়েছে, যা অনন্য আউট-অফ-প্লেন প্রতিসাম্য তৈরি করেছে। এটি P-টাইপ এবং O-টাইপ সোডিয়াম আয়ন ইন্টারস্টিশিয়াল সাইটগুলির সহাবস্থান অর্জন করেছে, দীর্ঘ-পরিসরের অক্সিজেন আয়ন স্লাইডিং বন্ধ করেছে এবং ক্ষতিকারক ফেজ ট্রানজিশনগুলিকে কার্যকরভাবে দমন করেছে।

পরীক্ষায় দেখা গেছে যে এই কৌশলের উপর ভিত্তি করে প্রস্তুত করা ক্যাথোড উপাদানটি ১০০ চক্রের পরে মাত্র ০.১৬V এর চক্র-গড় ভোল্টেজ ল্যাগ প্রদর্শন করে, যার শক্তি ঘনত্ব ৪৩৭ Wh/kg। ১০০ mA/g এর কারেন্ট ডেনসিটিতে, ২০০ চক্রের পরে ধারণ ক্ষমতা হার ৮০.২% এ পৌঁছেছে, যা তুলনামূলক উপকরণের চেয়ে অনেক বেশি। এই কৌশলটি শক্তিশালী সার্বজনীনতা প্রদর্শন করে এবং অন্যান্য স্তরযুক্ত ইলেকট্রোড সিস্টেমে প্রসারিত করা যেতে পারে, যা সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারির শিল্পায়নের জন্য মূল প্রযুক্তিগত সহায়তা প্রদান করে।