2004 में अपनी खोज के बाद से, ग्रेफीन ने पदार्थ विज्ञान और उससे परे एक परिवर्तनकारी प्रभाव डाला है। वैज्ञानिक नैनोसेलुलर ग्रेफीन के साथ सोडियम बैटरी में सुधार कर रहे हैं जो एक बड़े विशिष्ट सतह क्षेत्र के साथ एक विशेष प्रकार का ग्रेफीन है।
उनके शोध का केंद्र एक ऐसी डीअलॉयिंग प्रक्रिया तकनीक थी जो पिघले हुए धातु के घोल में मिश्रधातु घटकों की घुलनशीलता का उपयोग करती है । यह कुछ घटकों को नष्ट कर देती है जबकि अन्य को सुरक्षित रखती है। पार्क और उनके सहयोगियों ने सिद्ध किया कि इस विधि से निर्मित नॉन-सीलिएक ग्लूटेन सेंसिटिविटी (एनसीजी) में ग्राफिटाइजेशन के बाद भी उच्च तन्यता शक्ति और चालकता होती है । इस सामग्री का परीक्षण सोडियम-आयन बैटरी (एसआईबी) में किया गया, जहाँ इसने सक्रिय पदार्थ और धारा संग्राहक दोनों के रूप में कार्य किया।
तोहोकू विश्वविद्यालय के स्नातक छात्र वॉन-यंग पार्क के अनुसार , "हमने पाया कि पिघले हुए बिस्मथ में एक अनाकार Mn-C अग्रदूत के तरल धातु डीअलॉयिंग के दौरान कार्बन परमाणु तेजी से दरार-मुक्त NCG में स्व-इकट्ठे हो जाते हैं।"
"हमने विकसित एनसीजी का उपयोग एसआईबी में सक्रिय सामग्री और करंट कलेक्टर के रूप में किया, जहां इसने उच्च दर, लंबे जीवन और उत्कृष्ट विरूपण प्रतिरोध का प्रदर्शन किया। अंततः, दरार-मुक्त एनसीजी बनाने की हमारी विधि एसआईबी के प्रदर्शन और लचीलेपन को बढ़ाने में सक्षम बनाएगी - कुछ अनुप्रयोगों के लिए लिथियम-आयन बैटरी के लिए एक वैकल्पिक तकनीक, विशेष रूप से बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण और स्थिर बिजली प्रणालियों में जहां लागत, सुरक्षा और स्थिरता के विचार सर्वोपरि हैं, "पार्क यंग ने कहा।
ग्राफीन के बारे में
इसमें दो-आयामी कार्बन परमाणु शीट शामिल हैं जो एक परमाणु परत की मोटाई के साथ एक पतली षट्भुज आकार में बंधी हुई हैं और असाधारण भौतिक और रासायनिक गुणों की विशेषता रखती हैं। इसे कई परतों को जोड़कर और नैनोस्केल सेलुलर आकृति विज्ञान का उपयोग करके आंतरिक संरचना को नियंत्रित करके बनाया जाता है।
विशेषताएं:
- ग्राफीन अत्यंत मजबूत, हल्के, लचीले और पारदर्शी उत्कृष्ट विद्युत और तापीय चालकता के साथ.
- इसका सतह क्षेत्र बड़ा है तथा गैस अभेद्यता है।
- इसके अलावा, यह विभिन्न अनुप्रयोगों में उपयोगी है, जिनमें शामिल हैं उच्च गति ट्रांजिस्टर और बायोसेंसर.
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सुधार की गुंजाइश
हालांकि वैज्ञानिक नैनोसेल्यूलर ग्राफीन का उपयोग करके सोडियम बैटरियों में सुधार कर रहे हैं और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों, ऊर्जा उपकरणों और सेंसरों में इसकी अपार संभावनाएं हैं, फिर भी निर्माण संबंधी समस्याएं प्रगति में बाधा डाल रही हैं। परिणामस्वरूप, इसके उत्पादन के दौरान इसमें अक्सर दरारें पड़ जाती हैं । इसी कारण उपयुक्त पैमाने पर समरूप, दरार-रहित और निर्बाध नैनोसेल्यूलर ग्राफीन का उत्पादन करने में सक्षम नवीन प्रसंस्करण तकनीकों की खोज जारी है।
स्रोत : यांत्रिक रूप से मजबूत नैनोसेल्यूलर ग्राफीन के साथ सोडियम आयन बैटरी में सुधार
