Tokyo टोक्यो: जापान में दोशीशा विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं की एक टीम ने शनिवार को कहा कि छिद्रयुक्त सिलिकॉन ऑक्साइड इलेक्ट्रोड संधारणीय ऊर्जा भंडारण की दिशा में एक महत्वपूर्ण सफलता प्रदान करते हैं। लिथियम-आयन बैटरी ( LIB) लगभग हर जगह पाई जा सकती हैं। हालाँकि, वर्तमान बैटरी डिज़ाइन कुछ कमज़ोर कमियों से ग्रस्त हैं, जिनमें कम स्थायित्व और विषाक्त तरल इलेक्ट्रोलाइट्स का उपयोग शामिल है। हालाँकि सिलिकॉन-आधारित सभी-ठोस-अवस्था बैटरियाँ सैद्धांतिक रूप से पारंपरिक LIBs की तुलना में अधिक टिकाऊ होनी चाहिए, लेकिन इसके वास्तविकता बनने से पहले एक अनसुलझी चुनौती अभी भी बनी हुई है।शोधकर्ताओं के अनुसार, जब Si-आधारित सभी-ठोस-अवस्था बैटरी चार्ज/डिस्चार्ज चक्रों से गुजरती है, तो नकारात्मक Si इलेक्ट्रोड बार-बार फैलता और सिकुड़ता है।
यह इलेक्ट्रोड और कठोर ठोस इलेक्ट्रोलाइट के बीच के इंटरफ़ेस पर बहुत अधिक यांत्रिक तनाव डालता है, जिससे पूर्व में अंततः दरार पड़ जाती है, अलग हो जाती है, और प्रदर्शन में अपरिवर्तनीय गिरावट आती है। ACS एप्लाइड मैटेरियल्स एंड इंटरफेसेस पत्रिका में प्रकाशित शोधपत्र में, शोधकर्ताओं ने जांच की कि क्या सिलिकॉन ऑक्साइड इलेक्ट्रोड में छिद्र जोड़ने से Si इलेक्ट्रोड में देखे गए विस्तार और संकुचन के कारण होने वाली दरार और छीलने की समस्याओं को रोका जा सकता है।दिलचस्प बात यह है कि अत्यधिक छिद्रयुक्त इलेक्ट्रोड ने गैर-छिद्रयुक्त इलेक्ट्रोड की तुलना में बहुत बेहतर साइक्लिंग प्रदर्शन दिया, जो साइक्लिंग के बाद क्षमता में भारी गिरावट से पीड़ित थे। "हमें उम्मीद है कि हमारे शोध के परिणाम सतत विकास लक्ष्यों की दिशा में बहुआयामी योगदान देंगे, न केवल कार्बन उत्सर्जन में कमी के आधार पर जलवायु परिवर्तन के प्रतिवाद के संदर्भ में, बल्कि आर्थिक विकास और शहरी विकास के संदर्भ में भी," दोशीशा विश्वविद्यालय के प्रोफेसर ताकायुकी दोई ने कहा।
एक साथ लिया जाए, तो इस अध्ययन के निष्कर्ष इस बात पर प्रकाश डालते हैं कि कैसे छिद्रयुक्त संरचनाओं का लाभ उठाकर सभी-ठोस-अवस्था बैटरियों की वास्तविक क्षमता को अनलॉक किया जा सकता है। शोधकर्ताओं ने कहा कि ऐसे ऊर्जा-भंडारण उपकरण घरेलू और औद्योगिक पैमाने पर ऊर्जा उत्पादन में उनके आशाजनक अनुप्रयोगों को देखते हुए, स्थायी समाजों की ओर हमारे मार्ग को निर्धारित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाएंगे।उन्होंने कहा कि सभी-ठोस-अवस्था बैटरियों में अधिकतम प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए छिद्रयुक्त संरचना को पूरी तरह से अनुकूलित करने के लिए आगे के अध्ययनों की आवश्यकता होगी।