वाटरलू विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने अगली पीढ़ी की बैटरियां विकसित करने में एक महत्वपूर्ण सफलता हासिल की है जो लिथियम के बजाय मैग्नीशियम का उपयोग करके बनाई जाती हैं।
जब मैग्नीशियम का उपयोग करके बैटरी बनाने का विचार पहली बार 2000 में एक मौलिक अकादमिक पेपर में साझा किया गया था, तो उस उपन्यास डिजाइन ने लिथियम-आयन बैटरी के साथ प्रतिस्पर्धा करने के लिए पर्याप्त वोल्टेज प्रदान नहीं किया था, जो मुख्य रूप से बाजार में उपयोग किया जाता है। मैग्नीशियम लिथियम की तुलना में बहुत अधिक प्रचुर मात्रा में और कम महंगा है, जो टिकाऊ ऊर्जा भंडारण में मदद करेगा।
अब, वाटरलू टीम मैग्नीशियम बैटरी को वास्तविकता में लाने के एक कदम करीब है, जो वर्तमान में उपलब्ध लिथियम-आयन संस्करणों की तुलना में अधिक लागत-अनुकूल और टिकाऊ हो सकती है।
लिंडा नज़र, रसायन विज्ञान विभाग में प्रोफेसर और सॉलिड स्टेट एनर्जी मैटेरियल्स में कनाडा रिसर्च चेयर, और नज़र ग्रुप में पोस्टडॉक्टरल फेलो चांग ली ने एक इलेक्ट्रोलाइट डिजाइन किया है जो अत्यधिक कुशल मैग्नीशियम एनोड को सक्षम बनाता है। इस शोध के लिए ली और नज़र ने यूसी बर्कले और सैंडिया नेशनल लैब्स के साथ सहयोग किया।
बैटरियों के तीन मुख्य भाग होते हैं: एक कैथोड (बैटरी का सकारात्मक पक्ष), एक एनोड (बैटरी का नकारात्मक पक्ष), और एक रासायनिक समाधान जिसे इलेक्ट्रोलाइट के रूप में जाना जाता है जो कैथोड और एनोड के बीच विद्युत चार्ज के प्रवाह की अनुमति देता है।
मैग्नीशियम-आधारित बैटरियों पर प्रारंभिक शोध में एक वोल्ट उत्पन्न हुआ, जो एक मानक एए बैटरी (1.5 वोल्ट) पर संचालित होने वाली क्षमता से कम है। ली और नज़र द्वारा तैयार किया गया इलेक्ट्रोलाइट तीन वोल्ट तक संचालित होता पाया गया, अतिरिक्त सुधार के साथ और भी बेहतर कैथोड डिज़ाइन के साथ आने की उम्मीद है।
ली ने कहा, “हमने जो इलेक्ट्रोलाइट विकसित किया है, वह हमें अत्यधिक उच्च दक्षता के साथ मैग्नीशियम फ़ॉइल जमा करने की अनुमति देता है और यह पहले के सफलतापूर्वक परीक्षण की तुलना में उच्च वोल्टेज के लिए स्थिर है।” “अब हमें इन सबको एक साथ लाने के लिए सही कैथोड की आवश्यकता है।”
जबकि अन्य शोधकर्ताओं को इस क्षेत्र में कुछ सफलता मिली है, उन अध्ययनों में महंगी सामग्रियों का उपयोग किया गया था जिन्हें व्यावसायिक उपयोग के लिए बढ़ाना मुश्किल हो सकता है। ली और नज़र का इलेक्ट्रोलाइट डिज़ाइन सस्ता है और इसे अगली पीढ़ी के बैटरी बाजार के लिए जल्दी से बढ़ाया जा सकता है। यह गैर-संक्षारक और गैर-ज्वलनशील भी है, जो पिछले इलेक्ट्रोलाइट पुनरावृत्तियों के साथ दोनों समस्याएं थीं।
नज़र ने कहा, “यह कार्यात्मक मैग्नीशियम बैटरी के व्यावसायीकरण की दिशा में एक और बड़ा कदम है।” “हमें उम्मीद है कि हमारा काम हमारे लिए या किसी और के लिए सही सकारात्मक इलेक्ट्रोड की खोज और विकास का द्वार खोलेगा जो मैग्नीशियम बैटरी पहेली को पूरा करेगा।”
उनका शोध, “एक डायनामिकली बेयर मेटल इंटरफ़ेस 50 एमएएच सेमी-2 पर प्रतिवर्ती मैग्नीशियम इलेक्ट्रोडेपोजिशन को सक्षम बनाता है,” में प्रकाशित हुआ था। जौल 6 दिसंबर को। शोध पत्र की एक प्रति अनुरोध पर उपलब्ध कराई जा सकती है।
