आईआईटी दिल्ली के शोधकर्ताओं ने सोडियम-सल्फर बैटरियों में डेंड्राइट वृद्धि नियंत्रित करने के लिए खोजा समाधान

नई दिल्ली : आईआईटी दिल्ली के शोधकर्ताओं ने कमरे के तापमान वाली सोडियम-सल्फर बैटरियों में डेंड्राइट वृद्धि को नियंत्रित करने के लिए एक संभावित समाधान खोज निकाला है। इस शोध से लिथियम-आयन बैटरी के विकल्प के विकास का मार्ग प्रशस्त होता है।

कमरे के तापमान वाली सोडियम-सल्फर (RT-Na/S) बैटरियां, जिनमें सोडियम और सल्फर के रूप में प्रचुर और सस्ती इलेक्ट्रोड सामग्री शामिल होती है और एक अलग प्रकार की रासायनिक प्रतिक्रिया पर निर्भर होती है, जो उन्हें तुलना में कहीं अधिक ऊर्जा भंडारण करने में सक्षम बनाती है।

ऊर्जा विज्ञान और इंजीनियरिंग विभाग (डीईएसई), आईआईटी दिल्ली के शोधकर्ता इस डेंड्राइट-संबंधित समस्या का संभावित समाधान खोजने के लिए काम कर रहे हैं, जिसमें आयोडाइड-आधारित एडिटिव को नियोजित करके कमरे के तापमान में सोडियम-सल्फर बैटरी तकनीक को स्थिर करने में कामयाबी हासिल की है।

प्रो.विपिन कुमार और रिसर्च स्कॉलर छैल बिहारी ने इलेक्ट्रोलाइट के गुणों को बदलने के लिए एक योज्य अणु के रूप में बिस्मथ आयोडाइड (BiI3) का उपयोग किया। BiI3 सोडियम आयनों के लिए विलायक छोड़ने और इलेक्ट्रोड में प्रवेश करने के लिए आवश्यक ऊर्जा को कम कर देता है, जिससे चार्ज ट्रांसफर कैनेटीक्स में सुधार होता है। इसके परिणामस्वरूप बेहतर बैटरी दक्षता और तेज चार्जिंग समय प्राप्त होता है।

इसके अलावा, BiI3 की उपस्थिति सोडियम धातु एनोड पर Na3Bi मिश्र धातु इंटरफेज और स्थिर ठोस इलेक्ट्रोलाइट इंटरफेज (SEI) के निर्माण में योगदान करती है। यह परत महत्वपूर्ण है क्योंकि यह सोडियम डेंड्राइट्स की वृद्धि को रोकती है, जो शॉर्ट सर्किट का कारण बन सकती है और समय के साथ बैटरी के प्रदर्शन को खराब कर सकती है।

टेस्टिंग-सेल प्रोटोटाइप ने समान वजन की लिथियम-आयन बैटरियों की तुलना में बहुत बड़ी क्षमता बनाए रखते हुए कम से कम 250 चार्ज-डिस्चार्ज चक्रों तक जीवित रहने का प्रदर्शन किया है।

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ऊर्जा विज्ञान और इंजीनियरिंग विभाग, आईआईटी दिल्ली के प्रो. विपिन कुमार ने कहा कि यह रोमांचक विकास वैश्विक ऊर्जा चुनौतियों से निपटने में नवीन अनुसंधान के महत्व पर प्रकाश डालता है। सोडियम और सल्फर जैसी प्रचुर और सुरक्षित सामग्रियों की शक्ति का उपयोग करके और BiI3 जैसे नवीन एडिटिव्स के साथ उनके प्रदर्शन को बढ़ाकर, हम एक ऐसे भविष्य के करीब पहुंचते हैं, जहां टिकाऊ ऊर्जा भंडारण सभी के लिए सुलभ है। कमरे के तापमान वाली सोडियम-सल्फर बैटरियां इलेक्ट्रिक वाहनों और ग्रिड अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए आदर्श होंगी।