ভূমিকা: চীনা বিজ্ঞানীদের একটি দল লিথিয়াম ব্যাটারি গবেষণায় একটি যুগান্তকারী সাফল্য অর্জন করেছে: লিথিয়াম-সমৃদ্ধ ম্যাঙ্গানিজ ক্যাথোড উপাদানের “তাপ-প্ররোচিত সংকোচন” বৈশিষ্ট্য কাজে লাগিয়ে, তারা বয়স্ক ব্যাটারির কর্মক্ষমতা পুনরুদ্ধার করতে সফল হয়েছে। এই প্রযুক্তি আরও টেকসই এবং বুদ্ধিমান পরবর্তী প্রজন্মের লিথিয়াম ব্যাটারি বিকাশের জন্য নতুন ধারণা প্রদান করে।
মূল আবিষ্কার
চীনা বিজ্ঞান একাডেমি অফ সায়েন্সেস-এর নিংবো ইনস্টিটিউট অফ ম্যাটেরিয়ালস টেকনোলজি অ্যান্ড ইঞ্জিনিয়ারিং-এর গবেষকরা লক্ষ্য করেছেন যে লিথিয়াম-সমৃদ্ধ ম্যাঙ্গানিজ ক্যাথোড উপাদানগুলি উত্তপ্ত হলে কাঠামোগত সংকোচন ঘটায়। এই বৈশিষ্ট্যটি উপাদান বার্ধক্যের সময় জমা হওয়া অভ্যন্তরীণ চাপ দূর করে, ব্যাটারির ভোল্টেজকে তার প্রাথমিক অবস্থায় ফিরিয়ে আনে। এই আবিষ্কারটি দীর্ঘ ব্যবহারের পরে অক্সিজেন-সক্রিয় উপাদানের বিশৃঙ্খল স্ফটিক কাঠামোর কারণে কর্মক্ষমতা হ্রাসকে সমাধান করে।
প্রযুক্তিগত সুবিধা
কাঠামোগত পুনরুদ্ধার: তাপীয় সংকোচনের সময়, পারমাণবিক বিন্যাস পুনরায় সাজানো হয়, যা বার্ধক্যের কারণে সৃষ্ট ল্যাটিস বিকৃতি দূর করে এবং শক্তি মুক্তির দক্ষতা পুনরুদ্ধার করে।
উন্নত শক্তি ঘনত্ব: লিথিয়াম-সমৃদ্ধ ম্যাঙ্গানিজ-ভিত্তিক উপাদানগুলি 300 mAh/g এর ডিসচার্জ ক্ষমতা অর্জন করে, যা বিদ্যমান লিথিয়াম আয়রন ফসফেট এবং টারনারি উপাদানগুলিকে ছাড়িয়ে যায়, যা সম্ভাব্যভাবে ব্যাটারির শক্তি ঘনত্ব 30% বৃদ্ধি করতে পারে।
খরচের সুবিধা: কাঁচামালের দাম টারনারি উপাদানের চেয়ে কম এবং লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যাটারির সাথে তুলনীয়।
প্রয়োগের সম্ভাবনা
এই প্রযুক্তিটি বৈদ্যুতিক যান এবং বৈদ্যুতিক বিমানের মতো উচ্চ-পরিসরের চাহিদার পরিস্থিতিতে সরাসরি প্রয়োগ করা যেতে পারে। এটি বিদ্যমান লিথিয়াম ব্যাটারির ‘রেঞ্জ উদ্বেগ’ সমস্যা সমাধান করে ব্যাটারির চার্জ-ডিসচার্জ চক্রের জীবনকাল দ্বিগুণ করার সম্ভাবনা রয়েছে।
এই সাফল্যটি 16 এপ্রিল 2025 তারিখে নেচার জার্নালে প্রকাশিত হয়েছিল, যা উচ্চ-শক্তি-ঘনত্বের লিথিয়াম ব্যাটারির গবেষণা ও উন্নয়নে চীনের একটি উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি চিহ্নিত করে।