সম্পূর্ণ সলিড-স্টেট ব্যাটারি একটি বড় অগ্রগতি এবং বাণিজ্যিকীকরণের দিকে একটি শক্তিশালী পদক্ষেপ গ্রহণ করে

টোকিও ইনস্টিটিউট অব টেকনোলজি, এআইএসটি এবং ইয়ামাগাতা বিশ্ববিদ্যালয়ের একটি গবেষণা দল সম্প্রতি একটি কৌশল উদ্ভাবন করেছে নিম্ন প্রতিরোধের পুনরুদ্ধারের জন্য,এইভাবে সম্পূর্ণ সলিড-স্টেট ব্যাটারি বাণিজ্যিকীকরণের পথে একটি শক্তিশালী পদক্ষেপ নেওয়া হচ্ছেতারা মূল হ্রাস প্রক্রিয়াটিও অনুসন্ধান করে, কিভাবে সম্পূর্ণ শক্ত-অবস্থার লিথিয়াম ব্যাটারি কাজ করে তার মৌলিক বোঝার জন্য পথ প্রশস্ত করে।

সম্পূর্ণ সলিড-স্টেট লিথিয়াম ব্যাটারি উপাদান বিজ্ঞান এবং প্রকৌশল একটি নতুন পাগলামি হয়ে উঠেছে কারণ ঐতিহ্যগত লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি আর উন্নত প্রযুক্তির মান পূরণ করতে পারে না,যেমন উচ্চ শক্তি ঘনত্ব প্রয়োজন বৈদ্যুতিক যানবাহন, দ্রুত চার্জিং, এবং দীর্ঘ চক্র জীবন। সম্পূর্ণ শক্ত রাষ্ট্রের ব্যাটারি, যা প্রচলিত ব্যাটারিতে পাওয়া তরল ইলেক্ট্রোলাইটের পরিবর্তে একটি শক্ত ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার করে, শুধুমাত্র এই মান পূরণ করে না,কিন্তু তারা তুলনামূলকভাবে নিরাপদ এবং আরো সুবিধাজনক কারণ তারা একটি স্বল্প সময়ের মধ্যে চার্জ করার সম্ভাবনা আছে.

তবে, কঠিন ইলেক্ট্রোলাইটগুলিরও নিজস্ব চ্যালেঞ্জ রয়েছে। একটি গুরুত্বপূর্ণ চ্যালেঞ্জ হ'ল ক্যাথোড এবং কঠিন ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্যে ইন্টারফেসটি একটি বড় প্রতিরোধের প্রদর্শন করে।যার উৎস সম্পর্কে ভালোভাবে জানা নেইঅতিরিক্তভাবে, যখন ইলেক্ট্রোডের পৃষ্ঠ বায়ুর সংস্পর্শে আসে, তখন প্রতিরোধ বৃদ্ধি পায়, ব্যাটারির ক্ষমতা এবং কর্মক্ষমতা হ্রাস পায়।যদিও প্রতিরোধ ক্ষমতা কমাতে কিছু প্রচেষ্টা করা হয়েছে, কেউ এটিকে 10Ω সেমি 2 (ওহম সেন্টিমিটার-চতুর্থাংশ) এ হ্রাস করতে সক্ষম হয়নি, যখন বায়ুতে এক্সপোজ করা হয় না তখন ইন্টারফেস প্রতিরোধের রিপোর্ট করা হয়।

সম্প্রতি এসিএস অ্যাপ্লাইড ম্যাটারিয়ালস অ্যান্ড ইন্টারফেসস জার্নালে প্রকাশিত এক গবেষণায় জাপানের টোকিও ইনস্টিটিউট অব টেকনোলজির (টোকিও টেক) অধ্যাপক তারো হিটোসুগি এবং শিগেরু কোবায়াশির নেতৃত্বাধীন একটি গবেষণা দল,টোকিও ইনস্টিটিউট অব টেকনোলজির ডক্টরেট শিক্ষার্থী, অবশেষে সমস্যা সমাধান করতে পারে।

কম ইন্টারফেস প্রতিরোধের পুনরুদ্ধারের জন্য একটি কৌশল স্থাপন করে, এবং এই হ্রাস প্রক্রিয়া unraveling,দলটি উচ্চ-কার্যকারিতা সম্পন্ন সম্পূর্ণ সলিড-স্টেট ব্যাটারি তৈরিতে মূল্যবান অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করেছেটোকিও ইনস্টিটিউট অব টেকনোলজি, জাপানের ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অব অ্যাডভান্সড ইন্ডাস্ট্রিয়াল টেকনোলজি (এআইএসটি) এবং ইয়ামাগাটা বিশ্ববিদ্যালয়ের যৌথ গবেষণার ফল এই গবেষণা।

প্রথমত, দলটি একটি পাতলা ফিল্ম ব্যাটারি প্রস্তুত করেছে যা একটি লিথিয়াম অ্যানোড, একটি লিথিয়াম কোবাল্ট অক্সাইড ক্যাথোড এবং একটি 3PO4 শক্ত ইলেক্ট্রোলাইট নিয়ে গঠিত।দলটি লিথিয়াম কোবাল্ট অক্সাইডের পৃষ্ঠকে বাতাসের সংস্পর্শে এনেছে, নাইট্রোজেন (N2), অক্সিজেন (O2), কার্বন ডাই অক্সাইড (CO2), হাইড্রোজেন (H2) এবং জলীয় বাষ্প (H2O) 30 মিনিটের জন্য।

তাদের আশ্চর্যের বিষয় হল, তারা দেখতে পেয়েছে যে N2, O2, CO2 এবং H2 এর সংস্পর্শে থাকা কোষগুলি সংস্পর্শে না আসা কোষগুলির তুলনায় কোষগুলির কার্যকারিতা হ্রাস পায়নি।"শুধুমাত্র H2O বাষ্প শক্তিশালীভাবে Li3PO4-LiCoO2 ইন্টারফেস অবনতি এবং নাটকীয়ভাবে তার প্রতিরোধের মান বৃদ্ধি, যা অস্পষ্ট ইন্টারফেসের তুলনায় ১০ গুণ বেশি", বলেন অধ্যাপক হিটোসুগি।

এরপরে দলটি "অ্যানিলিং" নামে একটি প্রক্রিয়া সম্পাদন করেছিল, যেখানে নমুনাটি এক ঘন্টার জন্য 150 ডিগ্রি সেলসিয়াসে ব্যাটারি-স্টাইল তাপ চিকিত্সার শিকার হয়েছিল, যেখানে নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড জমা হয়েছিল।আশ্চর্যজনকভাবে, এটি প্রতিরোধকে 10.3Ω সেমি 2 এ নামিয়ে এনেছে, যা একটি অস্পষ্ট কোষের প্রতিরোধের সাথে তুলনীয়।তারপর দলটি আবিষ্কার করে যে এই হ্রাসটি লিথিয়াম ডাই অক্সাইড কাঠামো থেকে প্রোটনগুলির স্বতঃস্ফূর্ত অপসারণের কারণে হতে পারে "অ্যানিলিং" এর সময়. "

প্রফেসর হিটোসুগি এই সিদ্ধান্তে পৌঁছেছেন: "আমাদের গবেষণায় দেখা গেছে যে লিথিয়াম কোবাল্টেট কাঠামোর প্রোটনগুলি পুনরুদ্ধার প্রক্রিয়াতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।আমরা আশা করি যে এই ইন্টারফেসাল মাইক্রোস্কোপিক প্রক্রিয়াগুলির ব্যাখ্যা সম্পূর্ণ শক্ত-অবস্থার ব্যাটারির অ্যাপ্লিকেশন সম্ভাবনার প্রসারিত করতে সহায়তা করবে".