KIST के शोधकर्ताओं ने लिथियम-आयन बैटरी की सीमाओं को दूर करने के लिए एक सुरक्षित और किफायती जलीय रिचार्जेबल बैटरी विकसित की है । वे एक मिश्रित उत्प्रेरक का उपयोग कर रहे हैं जो हाइड्रोजन गैस को प्रभावी रूप से पानी में परिवर्तित करता है, जिससे किसी भी संभावित जोखिम को कम किया जा सकता है। यह एक अभिनव खोज है जो ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के लिए व्यावहारिक और कुशल विकल्प प्रदान कर सकती है।
कोरियाई विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी संस्थान (केआईएसटी) के वैज्ञानिकों की एक टीम ने सफलतापूर्वक एक जलीय रिचार्जेबल बैटरी विकसित की है जो सुरक्षित और किफायती दोनों है। यह नवाचार ऊर्जा भंडारण प्रणालियों में आमतौर पर उपयोग की जाने वाली वर्तमान लिथियम-आयन बैटरियों की कमियों को दूर करता है । उनकी सफलता का रहस्य मैंगनीज डाइऑक्साइड और पैलेडियम से बने एक मिश्रित उत्प्रेरक के विकास में निहित है। यह अनूठा उत्प्रेरक संभावित रूप से खतरनाक हाइड्रोजन गैस को हानिरहित पानी में परिवर्तित करने की क्षमता रखता है, जिससे सुरक्षा और इष्टतम प्रदर्शन दोनों सुनिश्चित होते हैं।
इस खोज के परिणामस्वरूप, ऊर्जा भंडारण प्रणालियों और अन्य उद्योगों में इन उन्नत बैटरियों का व्यापक उपयोग अब एक व्यवहार्य संभावना है। यह मौजूदा तकनीकों के लिए एक अत्यधिक व्यावहारिक, किफायती और सबसे महत्वपूर्ण रूप से सुरक्षित विकल्प प्रदान करता है।
ऊर्जा भंडारण प्रणालियों (ESS) की मांग लगातार बढ़ रही है जो आवश्यकता पड़ने पर कुशलतापूर्वक बिजली का भंडारण और आपूर्ति कर सकें। हालांकि, ESS में लिथियम-आयन बैटरी (LIB) के वर्तमान उपयोग से दो महत्वपूर्ण चुनौतियां उत्पन्न होती हैं - उच्च लागत और आग लगने का संभावित खतरा। इस बढ़ती मांग को पूरा करने के लिए अधिक लागत प्रभावी और सुरक्षित विकल्पों की खोज करना अत्यंत आवश्यक है।
KIST के डॉ. ओह, सी ह्योंग ने कहा, “यह तकनीक जल आधारित रिचार्जेबल बैटरियों के लिए एक अनुकूलित सुरक्षा रणनीति से संबंधित है, जो अंतर्निर्मित सक्रिय सुरक्षा तंत्र पर आधारित है, जिसके माध्यम से जोखिम कारकों को स्वचालित रूप से नियंत्रित किया जाता है। इसके अलावा, इसे विभिन्न औद्योगिक प्रतिष्ठानों में लागू किया जा सकता है जहां हाइड्रोजन गैस का रिसाव प्रमुख सुरक्षा चिंताओं में से एक है (उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन गैस स्टेशन, परमाणु ऊर्जा संयंत्र, आदि) ताकि सार्वजनिक सुरक्षा की रक्षा की जा सके।”
जलीय रिचार्जेबल बैटरी अनुसंधान
कोरिया इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी (केआईएसटी) के एनर्जी स्टोरेज रिसर्च सेंटर में एक शोध दल के साथ डॉ. ओह, सी ह्योंग ने लागत-प्रभावशीलता और सुरक्षा की महत्वपूर्ण आवश्यकताओं को पूरा करते हुए इस बैटरी को सफलतापूर्वक विकसित किया है।
कच्चे माल की कम लागत के कारण जलीय रिचार्जेबल बैटरियाँ Li-आयन बैटरियों जितनी महंगी नहीं होती हैं। हालाँकि, हाइड्रोजन गैस का उत्पादन सुरक्षा के लिए ख़तरा पैदा करता है, जिससे व्यावसायीकरण में बाधा आती है।
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बैटरी प्रौद्योगिकी में सुरक्षा उपायों को आगे बढ़ाना
शोधकर्ताओं ने सतह पर सुरक्षात्मक परत लगाकर धातु के एनोड और इलेक्ट्रोलाइट के बीच संपर्क को रोकने का प्रयास किया है । हालांकि, धातु के एनोड का क्षरण और हाइड्रोजन गैस का जमाव अभी भी हो सकता है, जिससे लंबे समय में विस्फोट की आशंका पैदा हो सकती है।
इस महत्वपूर्ण समस्या के समाधान हेतु, शोध दल ने मैंगनीज डाइऑक्साइड और पैलेडियम से निर्मित एक मिश्रित उत्प्रेरक सफलतापूर्वक विकसित किया है। इस उत्प्रेरक में सेल के भीतर उत्पन्न हाइड्रोजन गैस को तुरंत जल में परिवर्तित करने की अद्भुत क्षमता है। इससे सेल का इष्टतम प्रदर्शन और बेजोड़ सुरक्षा सुनिश्चित होती है।
सामान्य परिस्थितियों में, मैंगनीज डाइऑक्साइड हाइड्रोजन गैस के प्रति अनुक्रियाशील नहीं होता है। पैलेडियम की थोड़ी सी मात्रा मिलाने मात्र से ही उत्प्रेरक तेजी से हाइड्रोजन को अवशोषित कर लेता है और उसे वापस पानी में परिवर्तित कर देता है।
केआईएसटी के शोधकर्ताओं ने सुरक्षित और किफायती जलीय रिचार्जेबल बैटरी विकसित की है, और उम्मीद है कि यह आविष्कार अपनी सुरक्षित प्रकृति और लागत प्रभावशीलता के कारण शीघ्र ही बैटरी बाजार पर कब्जा कर लेगा।
स्रोत : इलेक्ट्रोलाइट पुनर्जनन के माध्यम से अत्यधिक सुरक्षित जलीय रिचार्जेबल बैटरियां
