ইউনিভার্সিটি অফ সারে-এর গবেষণা অনুসারে, আয়রন-ভিত্তিক অনুঘটকগুলির একটি নতুন শ্রেণি বিজ্ঞানীদের সস্তা এবং আরও টেকসই রিচার্জেবল ব্যাটারি তৈরির এক ধাপ কাছাকাছি নিয়ে আসতে পারে যা কার্বন ডাই অক্সাইড (CO₂) ব্যবহার করে।
লিথিয়াম-CO₂ ব্যাটারিগুলিকে আজকের লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির একটি প্রতিশ্রুতিশীল বিকল্প হিসাবে অন্বেষণ করা হচ্ছে কারণ, তাত্ত্বিকভাবে, তারা একই ওজনের জন্য যথেষ্ট পরিমাণে শক্তি সঞ্চয় করতে পারে। যাইহোক, প্রযুক্তিটি এখনও বিকাশের প্রাথমিক পর্যায়ে রয়েছে, বাণিজ্যিক লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি বর্তমানে নির্ভরযোগ্যতা এবং আয়ুষ্কালের মতো ক্ষেত্রে তাদের ছাড়িয়ে যাচ্ছে।
লিথিয়াম-CO₂ ব্যাটারির সাথে সবচেয়ে বড় চ্যালেঞ্জগুলির মধ্যে একটি হল অনুঘটক খুঁজে বের করা - এমন উপাদান যা রাসায়নিক বিক্রিয়াকে দ্রুত করে - যা তাদের দক্ষতার সাথে চার্জ এবং স্রাব করতে সাহায্য করতে পারে। অনেক কার্যকরী অনুঘটক প্ল্যাটিনাম, রুথেনিয়াম এবং ইরিডিয়ামের মতো ব্যয়বহুল এবং দুষ্প্রাপ্য মূল্যবান ধাতুর উপর নির্ভর করে, বড় আকারের উৎপাদনের জন্য তাদের খরচ এবং উপযুক্ততা নিয়ে উদ্বেগ বাড়ায়।
জার্নাল অফ পাওয়ার সোর্সেস-এ প্রকাশিত একটি সমীক্ষায়, সারে গবেষকরা দেখিয়েছেন যে আয়রন এবং মলিবডেনাম সহ আরও ব্যাপকভাবে উপলব্ধ ধাতু ব্যবহার করে তৈরি অনুঘটকগুলি এমনভাবে কাজ করতে পারে যা তুলনীয় এবং কিছু পরিমাপে, পূর্বে উল্লিখিত মূল্যবান ধাতু ধারণকারী অনুঘটকগুলির চেয়ে ভাল।
পরীক্ষায়, দলের সেরা-পারফর্মিং অনুঘটক একটি অপরিবর্তিত রেফারেন্স উপাদানের স্রাব ক্ষমতার প্রায় চারগুণ বিতরণ করেছে, যার অর্থ এটি যথেষ্ট পরিমাণে বেশি বৈদ্যুতিক চার্জ ছেড়ে দিতে পারে। এটি রিচার্জ করার সময় বৈদ্যুতিক চার্জের 93% পুনরুদ্ধার করেছে এবং পরীক্ষাগারে 92টি চার্জ-ডিসচার্জ চক্র সম্পন্ন করেছে, যেখানে প্রতিটি চক্রের সময় মুক্তিপ্রাপ্ত চার্জের পরিমাণ ইচ্ছাকৃতভাবে সীমিত ছিল।
ড. সিদ্ধার্থ গড়করি, সারে বিশ্ববিদ্যালয়ের রাসায়নিক প্রকৌশলের সিনিয়র লেকচারার এবং গবেষণার সংশ্লিষ্ট লেখক বলেছেন, "লিথিয়াম-সিও ₂ ব্যাটারিতে আজকের লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির তুলনায় যথেষ্ট পরিমাণে বেশি শক্তি সঞ্চয় করার ক্ষমতা রয়েছে, যার অর্থ শেষ পর্যন্ত দীর্ঘস্থায়ী ইলেকট্রনিক ডিভাইস এবং বৈদ্যুতিক যানবাহনের ওজন বৃদ্ধি ছাড়াই দীর্ঘস্থায়ী হতে পারে৷
"আমাদের গবেষণা এই ব্যাটারিগুলিকে সেই সম্ভাবনায় পৌঁছাতে বাধা দেওয়ার অন্যতম প্রধান বাধাকে মোকাবেলা করে৷ আমরা দেখিয়েছি যে শক্তিশালী ব্যাটারির কর্মক্ষমতা ব্যয়বহুল মূল্যবান ধাতুর উপর নির্ভর না করেই সম্ভব, একটি নতুন প্রজন্মের আরও সাশ্রয়ী এবং টেকসই ব্যাটারির দিকে একটি প্রতিশ্রুতিশীল পথ খোলা।"
অনুঘটকগুলির বিকাশের জন্য, সারে দল লোহাকে একটি মলিবডেনাম-ভিত্তিক যৌগের মধ্যে প্রবর্তন করে যা এটিকে বিভিন্ন তাপমাত্রায় গরম করার আগে এটির কাঠামোর পরিবর্তনগুলি ব্যাটারির কার্যকারিতাকে কীভাবে প্রভাবিত করে তা দেখতে।
তারা দেখেছে যে উপাদানটিকে 500 ডিগ্রি সেলসিয়াসে গরম করা সর্বোত্তম ফলাফল দেয়, মলিবডেনাম অক্সাইড এবং আয়রন ফসফেটের সংমিশ্রণ তৈরি করে যা চার্জিং এবং ডিসচার্জিংয়ের সাথে জড়িত রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলিকে আরও দক্ষতার সাথে ঘটতে সহায়তা করে।
ড. ড্যানিয়েল কমান্ডার, সারে বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন লেকচারার এবং গবেষণার সংশ্লিষ্ট লেখক বলেছেন, "প্রতিদিনের ডিভাইসে লিথিয়াম-CO₂ ব্যাটারি দেখার আগে এখনও অনেক পথ যেতে হবে, কিন্তু এই ফলাফলগুলি একটি উত্সাহজনক পদক্ষেপ। আমরা দেখিয়েছি যে এই উপকরণগুলি ল্যাবে কী অর্জন করতে পারে, এবং পরবর্তী চ্যালেঞ্জটি অনেক বেশি সময় ধরে পারফরম্যান্স তৈরি করতে পারে।"
দলটি এখন অনুঘটকগুলির কার্যকারিতা এবং স্থায়িত্ব উন্নত করে ফলাফলগুলি তৈরি করার আশা করছে, পাশাপাশি সেগুলি কার্বন ডাই অক্সাইড রূপান্তরকারী অন্যান্য প্রযুক্তিতে ব্যবহার করা যেতে পারে কিনা তাও অন্বেষণ করছে।
