लिथियम-आयन बैटरियों की वैश्विक मांग के कारण कच्चे माल का भंडार तेजी से घट रहा है, विशेषज्ञ रिचार्जेबल बैटरियों के लिए सुरक्षित, किफायती और विश्वसनीय विकल्प तलाश रहे हैं।

जलीय जिंक-आयन बैटरियां (एजीआईबी) प्रचुर मात्रा में उपलब्ध फीडस्टॉक से कम लागत वाले विकल्प तैयार करने का उत्तर हो सकती हैं, और फ्लिंडर्स यूनिवर्सिटी के वैज्ञानिक सरल और व्यावहारिक बैटरी के उत्पादन का मार्ग प्रशस्त कर रहे हैं।पॉलीमरAZIBs अधिक टिकाऊ ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकी के लिए कार्बनिक कैथोड का उपयोग कर रहे हैं।

फ्लिंडर्स यूनिवर्सिटी के कॉलेज ऑफ साइंस एंड इंजीनियरिंग में नैनोटेक शोधकर्ता, रसायन विज्ञान के एसोसिएट प्रोफेसर झोंगफान जिया कहते हैं, "जलीय जिंक-आयन बैटरियों का वास्तविक दुनिया में अनुप्रयोग हो सकता है।"

सेइलेक्ट्रिक वाहनपोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की मांग और खपतलिथियम आयन बैटरी(एलआईबी) ने संसाधनों की कमी और लिथियम और कोबाल्ट सहित रणनीतिक धातुओं की आपूर्ति-श्रृंखला संबंधी समस्याओं को जन्म दिया है।

इस बीच, लाखों खर्च हो चुकी बैटरियां, जिनमें से अधिकांश ठीक से पुनर्नवीनीकरण नहीं की जाती हैं, ने भारी अपशिष्ट और पर्यावरणीय जोखिम पैदा किए हैं - जिन्हें एआईजेडबी जैसे भविष्य के विकल्प कम करने का वादा करते हैं।

"इन विकल्पों में से, AZIBs पृथ्वी की पपड़ी में जस्ता की बहुत अधिक प्रचुरता (लिथियम से 10 गुना अधिक), और उनकी कम विषाक्तता और उच्च सुरक्षा के कारण बाहर खड़े हैं।"

AZIB आमतौर पर जिंक धातु का उपयोग एनोड और अकार्बनिक या के रूप में करते हैंकार्बनिक यौगिकके तौर परकैथोड.जबकि जिंक एनोड की स्थिरता में सुधार के लिए पर्याप्त कार्य समर्पित किया गया है, उच्च प्रदर्शन वाले कैथोड की आवश्यकता है और यह एक बड़ी चुनौती बनी हुई है।

एसोसिएट प्रोफेसर जिया कहते हैं, "हमारा शोध सस्ते वाणिज्यिक पॉलिमर से बने नाइट्रॉक्साइड रेडिकल पॉलिमर कैथोड का उपयोग करके चालकता का निर्माण कर रहा है और कम लागत वाले एडिटिव्स का उपयोग करके बैटरी के प्रदर्शन को अनुकूलित कर रहा है।"

जर्नल ऑफ पावर रिसोर्सेज में एक नए ऑनलाइन जर्नल लेख के बारे में वे कहते हैं, "हमारे काम ने एज़िब्स में उच्च रेडॉक्स संभावित नाइट्रॉक्साइड रेडिकल पॉलिमर कैथोड के उपयोग का पुनर्मूल्यांकन किया, और अब तक का सबसे बड़ा द्रव्यमान लोडिंग उत्पन्न किया।"

फ्लिंडर्स के मास्टर छात्र नंदुनी गैमेज और पोस्टडॉक फेलो डॉ. यानलिन शी के नेतृत्व में अध्ययन ने एक गैर-फ्लोरो Zn(ClO) स्केल-अप पॉलिमर (लगभग लागत $20/किग्रा) का उपयोग करके एक प्रयोगशाला-निर्मित पाउच बैटरी विकसित की।₄)₂लगभग 70 एमएएच ग्राम की क्षमता प्रदान करने के लिए इलेक्ट्रोलाइट, और बीपी 2000 कार्बन ब्लैक ($1/किग्रा) बिना बाइंडर के^-1और 1.4 V का मध्य डिस्चार्ज वोल्टेज।

"उच्च दर पोटेशियम दोहरी-आयन बैटरी के लिए PTAm@CNTs कैथोड की रूपात्मक इंजीनियरिंग" किया गया हैप्रकाशितमेंविद्युत संसाधनों का जर्नलऔर "उच्च द्रव्यमान-लोडिंग जलीय जिंक-आयन बैटरियों के लिए कम लागत वाले औद्योगिक पॉलिमर को कार्बनिक कैथोड में परिवर्तित करना" किया गया हैप्रकाशितमेंऊर्जा भंडारण सामग्री.

50 मिलीग्राम सेमी के बड़े पैमाने पर लोडिंग के साथ^-2, पाउच बैटरी की क्षमता 60 एमएएच थी, जो एक छोटे इलेक्ट्रिक पंखे और एक मॉडल कार को आसानी से चला सकती है।

अध्ययन में सहयोगी, जिनमें फ्रांस में यूनिवर्सिटी पेरिस एस्ट क्रेटाइल सीएनआरएस के डॉ. जेसुएस सैंटोस-पेना और फ्लिंडर्स यूनिवर्सिटी इंस्टीट्यूट फॉर नैनोस्केल साइंस एंड टेक्नोलॉजी के अन्य विशेषज्ञ शामिल हैं।

ग्रिफ़िथ विश्वविद्यालय के सहयोग से, टीम ने हाल ही में ऑर्गेनिक रेडिकल/के डुअल-आयन बैटरी भी विकसित की है, एक ऐसी तकनीक जो लिथियम-आयन बैटरी पर निर्भरता से भी छुटकारा दिला सकती है।