परिचय: चीनी वैज्ञानिकों की एक टीम ने लिथियम बैटरी अनुसंधान में एक सफलता हासिल की है: लिथियम-समृद्ध मैंगनीज कैथोड सामग्री के “गर्मी-प्रेरित संकुचन” गुण का उपयोग करके, उन्होंने पुरानी बैटरियों के प्रदर्शन को सफलतापूर्वक बहाल किया है। यह तकनीक अधिक टिकाऊ और बुद्धिमान अगली पीढ़ी की लिथियम बैटरियों को विकसित करने के लिए नई अंतर्दृष्टि प्रदान करती है।
मुख्य खोज
निंगबो इंस्टीट्यूट ऑफ मैटेरियल्स टेक्नोलॉजी एंड इंजीनियरिंग, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज के शोधकर्ताओं ने देखा कि लिथियम-समृद्ध मैंगनीज कैथोड सामग्री को गर्म करने पर संरचनात्मक संकुचन होता है। यह गुण सामग्री के बूढ़ा होने के दौरान जमा हुए आंतरिक तनावों को खत्म करता है, जिससे बैटरी वोल्टेज अपनी प्रारंभिक स्थिति में बहाल हो जाता है। यह खोज लंबे समय तक उपयोग के बाद ऑक्सीजन-सक्रिय सामग्री की अव्यवस्थित क्रिस्टल संरचना के कारण होने वाले प्रदर्शन में गिरावट को संबोधित करती है।
तकनीकी लाभ
संरचनात्मक बहाली: थर्मल संकुचन के दौरान, परमाणु व्यवस्था पुन: व्यवस्थित होती है, जिससे उम्र बढ़ने के कारण होने वाले जाली विकृतियों को खत्म किया जाता है और ऊर्जा रिलीज दक्षता बहाल होती है।
बढ़ी हुई ऊर्जा घनत्व: लिथियम-समृद्ध मैंगनीज-आधारित सामग्री 300 एमएएच/जी की डिस्चार्ज क्षमता प्राप्त करती है, जो मौजूदा लिथियम आयरन फॉस्फेट और टर्नरी सामग्री से अधिक है, जिससे बैटरी ऊर्जा घनत्व में 30% तक की वृद्धि हो सकती है।
लागत लाभ: कच्चे माल की लागत टर्नरी सामग्री की तुलना में कम है और लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरियों के समान है।
अनुप्रयोग संभावनाएं
इस तकनीक को इलेक्ट्रिक वाहनों और इलेक्ट्रिक विमानों जैसे उच्च-रेंज-मांग परिदृश्यों पर सीधे लागू किया जा सकता है। यह बैटरी चार्ज-डिस्चार्ज चक्र जीवन को दोगुना करने का अनुमान है, जो मौजूदा लिथियम बैटरियों की ‘रेंज चिंता’ समस्या को संबोधित करता है।
यह उपलब्धि 16 अप्रैल 2025 को नेचर जर्नल में प्रकाशित हुई थी, जो उच्च-ऊर्जा-घनत्व लिथियम बैटरियों के चीन के अनुसंधान और विकास में एक महत्वपूर्ण सफलता को चिह्नित करती है।