परिचय:
वाह, यह आविष्कार वैश्विक नवीन ऊर्जा उद्योग में खेल के नियमों को पूरी तरह से पलट सकता है! 12 फरवरी, 2025 को, अंतरराष्ट्रीय शीर्ष पत्रिका नेचर ने एक क्रांतिकारी सफलता प्रकाशित की। चीन में फुडान विश्वविद्यालय के पेंग हुइशेंग/गाओ यू की टीम ने एक नया आविष्कार कियालिथियम बैटरी "कायाकल्प" प्रौद्योगिकी, 30 से अधिक वर्षों के लिए लिथियम बैटरी के पारंपरिक डिजाइन सिद्धांतों को तोड़ते हुए, जो बैटरी जीवन को 10 गुना से अधिक बढ़ा सकता है! एक साधारण लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी 11,818 चार्ज और डिस्चार्ज चक्रों के बाद भी अपनी क्षमता का 96% बनाए रखती है! आप जानते हैं, वर्तमान में बाजार में लिथियम बैटरी का उपयोग 1000-2000 बार किया जाता है।
इसका क्या मतलब है? टेस्ला को हर 6-8 साल में अपनी बैटरी बदलने की ज़रूरत होती थी, लेकिन अब इसे बिना बदले 60 साल तक चलाया जा सकता है! आपके iPhone को बिना बिजली खोए 10,000 बार चार्ज और डिस्चार्ज किया जा सकता है!
बैटरी मरम्मत तकनीक की प्रेरणा मानव चिकित्सा से आती है
यह चमत्कारी खोज कैसे हुई?
फुडान विश्वविद्यालय के शोधकर्ता गाओ यू ने बताया, "मानव रोगों के उपचार की तरह, हम बैटरियों के स्वस्थ भागों की सुरक्षा करते हुए उनकी मूल समस्याओं को ठीक करने पर ध्यान केंद्रित करते हैं।"
मूल रूप से, लिथियम बैटरी के "पुराने" होने का मुख्य कारण लिथियम आयनों का नुकसान था। जिस तरह मानव शरीर में एक निश्चित पोषक तत्व की कमी से बीमारी हो सकती है, उसी तरह कुपोषण के कारण बैटरी के प्रदर्शन में भी गिरावट आ सकती है। टीम का सफल विचार यह है: क्या हम बैटरी में खोए हुए लिथियम आयनों की भरपाई कर सकते हैं जैसे किसी मरीज को इंजेक्शन दिया जाता है?
एआई प्रमुख बैटरी संतुलन प्रौद्योगिकियों में सफलता पाने में सहायक है
हालांकि, उचित "इंजेक्शन" ढूँढना आसान काम नहीं है। इस वाहक अणु को एक साथ लगभग कठोर भौतिक और रासायनिक गुण आवश्यकताओं को पूरा करना होगा:
- उपयुक्त विद्युत रासायनिक गतिविधि और अपघटन वोल्टेज रेंज होना।
- इलेक्ट्रोलाइट में उपयुक्त घुलनशीलता.
- इसमें उत्कृष्ट वायु स्थिरता और रासायनिक स्थिरता है।
- उपयुक्त अम्लता, क्षारीयता और प्रतिक्रिया गतिकी।
- अपघटन उत्पाद सुरक्षित एवं हानिरहित होने चाहिए।
- सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि इसका उत्पादन सस्ता और आसानी से बढ़ाया जा सकने वाला होना चाहिए।
कृत्रिम बुद्धिमत्ता ने महत्वपूर्ण सामग्रियों की खोज की
इस तरह की कोई मिसाल न होने के कारण, शोध दल ने कृत्रिम बुद्धिमत्ता का सहारा लिया। उन्होंने आणविक गुणों को डिजिटल किया और मशीन लर्निंग का इस्तेमाल करके कार्बनिक रसायन विज्ञान, इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री और मैटेरियल इंजीनियरिंग डेटा की एक बड़ी मात्रा से उत्तर खोजे।
कड़ी मेहनत रंग लाई! 4 साल की कड़ी मेहनत के बाद, उन्हें आखिरकार आदर्श समाधान मिल गया: CF3SO2Li (लिथियम ट्राइफ्लोरोमेथेनसल्फोनेट)। यह अणु एक छोटे ट्रांसपोर्टर की तरह है, जो एक छोर पर लिथियम इलेक्ट्रॉनों को ले जाता है और परिवहन पूरा होने के बाद उन्हें दूसरे छोर पर गैस के रूप में सुरक्षित रूप से डिस्चार्ज करता है।
प्रयोगात्मक परिणाम चौंकाने वाले हैं!
प्रयोग में, जिस बैटरी को यह "सटीक उपचार" प्राप्त हुआ, उसका प्रदर्शन 12000 से 60000 चार्ज और डिस्चार्ज चक्रों के बाद भी फैक्ट्री स्तर के करीब था। यह न केवल बैटरी जीवन को बढ़ाता है, बल्कि बड़े पैमाने पर अपशिष्ट बैटरी प्रदूषण की समस्या को हल करने के लिए एक व्यवहार्य तकनीकी समाधान भी प्रदान करता है।
इससे भी अधिक रोमांचक बात यह है कि इस तकनीक ने पूरी तरह से नई संभावनाएं खोल दी हैं:
3.0V वोल्टेज और 1192 Wh/kg तक की ऊर्जा घनत्व के साथ लिथियम मुक्त कैथोड बैटरी प्रणाली को कार्यान्वित किया गया।
388 Wh/kg ऊर्जा घनत्व वाली एक कार्बनिक सल्फरयुक्त पॉलीएक्रिलोनिट्राइल कैथोड पाउच बैटरी विकसित की गई।
क्रांतिकारी प्रभाव
यह सफलता नवीन ऊर्जा उद्योग में खेल के नियमों को पूरी तरह से बदल देगी:
इससे इलेक्ट्रिक वाहनों के उपयोग की लागत में उल्लेखनीय कमी आएगी, बैटरी स्क्रैपिंग के कारण होने वाले पर्यावरण प्रदूषण में उल्लेखनीय कमी आएगी, तथा नई बैटरियों के डिजाइन के लिए नए विचार सामने आएंगे; सबसे रोमांचक बात यह है कि इस प्रौद्योगिकी की लागत बहुत अधिक है - यह कुल बैटरी लागत का 10% से भी कम होने की उम्मीद है, जिसका अर्थ है कि इसमें बड़े पैमाने पर वाणिज्यिक उपयोग की क्षमता है!
जैसा कि शोधकर्ता गाओ यू ने कहा: चाहे बैटरी लाइफ़ को बढ़ाना हो या बड़े पैमाने पर परित्याग और पर्यावरण प्रदूषण को रोकना हो, यह "सटीक उपचार" एक व्यवहार्य तकनीकी समाधान प्रदान करता है। यह शोध न केवल नई ऊर्जा के क्षेत्र में चीन की अभिनव शक्ति को प्रदर्शित करता है, बल्कि एक नए युग के आगमन की भी घोषणा करता है। निकट भविष्य में, "बैटरी चिंता" इतिहास बन सकती है। आइए हम जल्द से जल्द इस क्रांतिकारी तकनीक के व्यावसायीकरण की प्रतीक्षा करें!
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पोस्ट करने का समय: फरवरी-28-2025