Nagaland University ने अगली पीढ़ी के सुपरकैपेसिटर के लिए सस्टेनेबल चिटोसन-बेस्ड हाइड्रोजेल विकसित किया

Dimapur: नागालैंड यूनिवर्सिटी के रिसर्चर्स ने नेचुरल बायोपॉलिमर चिटोसन का इस्तेमाल करके एक सस्टेनेबल और मज़बूत हाइड्रोजेल मेम्ब्रेन इलेक्ट्रोलाइट बनाया है। यह सुपरकैपेसिटर में इस्तेमाल होने वाले पारंपरिक लिक्विड इलेक्ट्रोलाइट्स का एक सुरक्षित और पर्यावरण के अनुकूल विकल्प है।

सुपरकैपेसिटर एडवांस्ड एनर्जी स्टोरेज डिवाइस हैं जो तेज़ी से चार्ज और डिस्चार्ज हो सकते हैं और हज़ारों साइकिल तक काम कर सकते हैं। इनका इस्तेमाल रिन्यूएबल एनर्जी सिस्टम, इलेक्ट्रिक गाड़ियों और पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस जैसे एप्लीकेशन में बड़े पैमाने पर किया जाता है।

हालांकि, इन सिस्टम में इस्तेमाल होने वाले पारंपरिक लिक्विड इलेक्ट्रोलाइट्स में अक्सर लीकेज, वोलैटिलिटी और सुरक्षा संबंधी चिंताएं होती हैं।

इन चुनौतियों का सामना करने के लिए, नागालैंड यूनिवर्सिटी की रिसर्च टीम ने चिटोसन, जो एक बायोडिग्रेडेबल नेचुरल पॉलीमर है, पर आधारित एक इनोवेटिव क्वासी-सॉलिड हाइड्रोजेल इलेक्ट्रोलाइट बनाया है।

इस सिस्टम में, पोटेशियम ऑक्सालेट एक आयनिक क्रॉसलिंकर के रूप में काम करता है, जिसमें ऑक्सालेट आयन चिटोसन के प्रोटोनेटेड अमीनो ग्रुप्स के साथ इंटरैक्ट करके एक स्थिर थ्री-डायमेंशनल नेटवर्क बनाते हैं जो कुशल आयन ट्रांसपोर्ट में सक्षम है।

इसका नतीजा एक हाइड्रोजेल मेम्ब्रेन है जो लिक्विड इलेक्ट्रोलाइट्स की हाई आयनिक कंडक्टिविटी को सॉलिड मटीरियल की मैकेनिकल स्टेबिलिटी के साथ मिलाता है, जिससे यह ड्यूरेबल सॉलिड-स्टेट इलेक्ट्रिकल डबल-लेयर कैपेसिटर (EDLCs) के लिए सही बन जाता है।

रिसर्च के नतीजे इंटरनेशनल जर्नल ऑफ़ बायोलॉजिकल मैक्रोमोलेक्यूल्स में पब्लिश हुए।

यह पेपर नागालैंड यूनिवर्सिटी के रिसर्च स्कॉलर दीपांकर हज़ारिका ने को-ऑथर किया था, जिसमें नुफ़िज़ो शिजोह और मार्जो ए. किचू को-रिसर्चर थे, और यह नूरुल आलम चौधरी की देखरेख में हुआ।

इस इलेक्ट्रोलाइट का इस्तेमाल करके बनाए गए सुपरकैपेसिटर ने बहुत अच्छी ड्यूरेबिलिटी दिखाई, और 46,000 चार्ज-डिस्चार्ज साइकिल तक स्टेबल परफॉर्मेंस बनाए रखी, जिससे पता चलता है कि यह टेक्नोलॉजी लंबे समय तक चलने वाले और भरोसेमंद एनर्जी स्टोरेज डिवाइस को सपोर्ट कर सकती है।

रिसर्च के बारे में बताते हुए, नागालैंड यूनिवर्सिटी के केमिस्ट्री डिपार्टमेंट के असिस्टेंट प्रोफेसर, नूरुल आलम चौधरी ने कहा, “सुपरकैपेसिटर डिवाइस में टेस्ट करने पर हाइड्रोजेल इलेक्ट्रोलाइट ने बहुत अच्छा परफॉर्मेंस दिखाया। इससे आयन मूवमेंट और स्टेबल एनर्जी स्टोरेज में मदद मिली, जिससे डिवाइस भरोसेमंद एनर्जी आउटपुट दे सका। सिस्टम ने अच्छी एनर्जी स्टोरेज कैपेसिटी भी दिखाई, जिससे अगली पीढ़ी के सुपरकैपेसिटर के लिए इसकी क्षमता का पता चलता है।”

नागालैंड यूनिवर्सिटी में रिसर्च स्कॉलर, लीड रिसर्चर दीपांकर हजारिका ने कहा, “अभी, हमारी टेक्नोलॉजी टेक्नोलॉजी रेडीनेस लेवल (TRL-3) पर पहुंच गई है, जिसका मतलब है कि एक्सपेरिमेंटल प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट को लैबोरेटरी कंडीशन में सफलतापूर्वक दिखाया गया है।”

टीम ने एक प्रोटोटाइप सुपरकैपेसिटर बनाकर टेक्नोलॉजी की प्रैक्टिकल एप्लीकेसी को और दिखाया जो लाल LED इंडिकेटर को पावर दे सकता है।