एक शोध टीम ने ऑल-सॉलिड-स्टेट बैटरियों के प्रदर्शन और स्थायित्व को सफलतापूर्वक बढ़ाया है।यह सफलता बॉटम इलेक्ट्रोडेपोजिशन नामक एक नवीन दृष्टिकोण के कार्यान्वयन के माध्यम से संभव हुई।उनका शोध रहा हैप्रकाशितमेंछोटा.

इलेक्ट्रिक वाहनों और ऊर्जा भंडारण प्रणालियों जैसे विभिन्न अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने पर माध्यमिक बैटरियां आम तौर पर तरल इलेक्ट्रोलाइट्स पर निर्भर होती हैं।हालाँकि, तरल इलेक्ट्रोलाइट्स की ज्वलनशीलता से आग लगने का खतरा होता है।यह सभी में ठोस इलेक्ट्रोलाइट्स और धातु लिथियम (ली) के उपयोग का पता लगाने के लिए चल रहे अनुसंधान प्रयासों को प्रेरित करता है।ठोस अवस्था वाली बैटरियाँ, एक सुरक्षित विकल्प की पेशकश।

ऑल-सॉलिड-स्टेट बैटरियों के संचालन में, लिथियम को एनोड पर चढ़ाया जाता है, और बिजली उत्पन्न करने के लिए इलेक्ट्रॉनों की गति का उपयोग किया जाता है।

चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान,लिथियम धातुइलेक्ट्रॉनों को खोने, आयन में परिवर्तित होने, इलेक्ट्रॉनों को पुनः प्राप्त करने और इलेक्ट्रोड को वापस अपने धात्विक रूप में जमा करने के एक चक्र से गुजरता है।हालाँकि, लिथियम का अंधाधुंध इलेक्ट्रोडोपोज़िशन उपलब्ध लिथियम को जल्दी से ख़त्म कर सकता है, जिससे बैटरी के प्रदर्शन और स्थायित्व में महत्वपूर्ण कमी आ सकती है।

इस समस्या को हल करने के लिए, अनुसंधान टीम ने ऑल-सॉलिड-स्टेट बैटरियों के लिए एक कार्यात्मक बाइंडर (PVA-g-PAA) से बनी एनोड सुरक्षा परत विकसित करने के लिए POSCO N.EX.T हब के साथ सहयोग किया।यह परत असाधारण लिथियम स्थानांतरण गुण प्रदर्शित करती है, यादृच्छिक इलेक्ट्रोडेपोजीशन को रोकती है और 'बॉटम इलेक्ट्रोडेपोजीशन' की प्रक्रिया को बढ़ावा देती है।यह सुनिश्चित करता है कि लिथियम एनोड सतह के नीचे से समान रूप से जमा हो गया है।

ए का उपयोग करनास्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप(एसईएम), अनुसंधान टीम ने एक विश्लेषण किया जिसने स्थिर इलेक्ट्रोडपोजिशन और लिथियम आयनों के पृथक्करण की पुष्टि की।इससे अनावश्यक लिथियम खपत में काफी कमी आई।टीम द्वारा विकसित ऑल-सॉलिड-स्टेट बैटरियों ने विस्तारित अवधि में स्थिर इलेक्ट्रोकेमिकल प्रदर्शन का प्रदर्शन किया, यहां तक ​​कि 10 माइक्रोमीटर (μm) या उससे कम पतली लिथियम धातु के साथ भी।

शोध का नेतृत्व करने वाले प्रोफेसर सूजिन पार्क ने यह कहकर अपनी प्रतिबद्धता व्यक्त की, "हमने एक स्थायी उपाय तैयार किया हैसभी ठोस राज्यएक नवीन इलेक्ट्रोडेपोज़िशन रणनीति के माध्यम से बैटरी प्रणाली।" उन्होंने आगे कहा, "आगे के शोध के साथ, हमारा लक्ष्य बैटरी जीवन को बढ़ाने और ऊर्जा घनत्व को बढ़ाने के लिए और अधिक प्रभावी तरीके प्रदान करना है।"

सहयोगी निष्कर्षों के आधार पर, पॉस्को होल्डिंग्स ने लिथियम धातु एनोड के व्यावसायीकरण की दिशा में आगे बढ़ने की योजना बनाई है, जो अगली पीढ़ी की माध्यमिक बैटरियों के लिए एक मुख्य सामग्री है।

अनुसंधान दल में रसायन विज्ञान विभाग, पीएच.डी. के प्रोफेसर पार्क शामिल थे।उन्नत सामग्री विज्ञान प्रभाग से उम्मीदवार सांगयेओप ली, और पोहांग यूनिवर्सिटी ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी (POSTECH) में रसायन विज्ञान विभाग से डॉ. सुंगजिन चो और मास्टर के छात्र ह्यूनबीन चोई, और डॉ. जिन होंग किम और डॉ. होंगयेउल बेपॉस्को N.EX.T हब।