जैसे-जैसे ऊर्जा भंडारण समाधानों की वैश्विक मांग बढ़ती है, वर्तमान लिथियम-आयन बैटरियों की सीमाएं, जैसे सुरक्षा चिंताएं और उच्च लागत, ने वैकल्पिक प्रौद्योगिकियों की खोज को प्रेरित किया है।जलीय जिंक-आयन बैटरियां (एजीआईबी) अपनी अंतर्निहित सुरक्षा, लागत-प्रभावशीलता और पर्यावरणीय स्थिरता के कारण एक आशाजनक उम्मीदवार के रूप में उभरी हैं।हालाँकि, जिंक डेंड्राइट वृद्धि जैसी चुनौतियाँ उनके व्यापक रूप से अपनाने में बाधा बनी हुई हैं।इन चुनौतियों के कारण, AZIB प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए नवीन समाधानों में गहराई से उतरने की सख्त जरूरत है।
अध्ययनसिंघुआ विश्वविद्यालय और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय सिडनी के शोधकर्ताओं द्वारा आयोजित, में प्रकाशित किया गया थाऊर्जा सामग्री और उपकरण.यह पोरस की इंजीनियरिंग में हाल की प्रगति की व्यापक समीक्षा प्रदान करता हैजस्ताAZIBs के लिए धातु एनोड।
अनुसंधान का ध्यान इन छिद्रित एनोड की संरचनात्मक व्यवस्था और बैटरी प्रदर्शन को बढ़ाने में उनकी महत्वपूर्ण भूमिका पर है।समीक्षा पारंपरिक प्लेनर जिंक एनोड की सीमाओं पर काबू पाने में झरझरा जिंक एनोड की क्षमता को रेखांकित करती है।
शोध में पारंपरिक प्लेनर जिंक एनोड की तुलना में झरझरा जिंक एनोड के महत्वपूर्ण लाभों पर प्रकाश डाला गया है।झरझरा संरचनाएँकई न्यूक्लियेशन साइटें प्रदान करें, जो परमाणु ऊर्जा बाधाओं को कम करती हैं और स्थानीयकृत चार्ज संचय को कम करती हैं।यह, बदले में, डेंड्राइट वृद्धि को दबा देता है, जिससे बैटरी का जीवनकाल लंबा हो जाता है।
अध्ययन समान विद्युत क्षेत्र वितरण और सजातीय आयन प्रवाह की सुविधा में त्रि-आयामी छिद्रपूर्ण संरचनाओं की भूमिका पर भी जोर देता है, जो स्थिर जस्ता जमाव और स्ट्रिपिंग के लिए महत्वपूर्ण हैं।
इसके अतिरिक्त, इन एनोड में पर्याप्त आंतरिक वॉल्यूम वॉल्यूम परिवर्तन और जमाव तनाव को समायोजित करता है, जिससे बैटरी के प्रदर्शन में और वृद्धि होती है।समीक्षा नक़्क़ाशी सहित झरझरा जस्ता एनोड के लिए विभिन्न निर्माण तकनीकों को प्रस्तुत करती है,स्व विधानसभा, लेजर लिथोग्राफी, इलेक्ट्रोकेमिकल विधियां, और 3डी प्रिंटिंग।ग्रिड-स्केल ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोगों के लिए AZIB के व्यावहारिक कार्यान्वयन की सुविधा के लिए शोधकर्ता झरझरा जस्ता एनोड के डिजाइन में रणनीतिक अंतर्दृष्टि भी प्रदान करते हैं।
वरिष्ठ शोधकर्ताओं में से एक प्रो. डोंग झोउ ने टिप्पणी की, "छिद्रित जिंक एनोड का विकास जिंक-आयन बैटरियों की प्रगति में एक महत्वपूर्ण कदम है। डेंड्राइट वृद्धि के मुद्दे को संबोधित करके, हम AZIBs को व्यावसायिक रूप से बनाने के करीब पहुंच रहे हैं।लिथियम-आयन बैटरियों का व्यवहार्य विकल्प। हमारा काम न केवल वर्तमान प्रगति की व्यापक समझ प्रदान करता है बल्कि भविष्य के अनुसंधान दिशाओं में रणनीतिक अंतर्दृष्टि भी प्रदान करता है।"
झरझरा जिंक एनोड के अभिनव डिजाइन में ऊर्जा भंडारण के क्षेत्र में क्रांति लाने की क्षमता है।AZIB के प्रदर्शन और सुरक्षा में सुधार करके, ये एनोड बड़े पैमाने पर, टिकाऊ ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के विकास को सक्षम कर सकते हैं, जो ग्रिड में नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों को एकीकृत करने के लिए महत्वपूर्ण हैं।
इसके अलावा, झरझरा जिंक एनोड में प्रगति से इलेक्ट्रिक वाहनों से लेकर पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स तक, अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए सुरक्षित और अधिक लागत प्रभावी बैटरियों का विकास हो सकता है, जिससे क्लीनर की ओर वैश्विक परिवर्तन में योगदान मिलेगा।ऊर्जासमाधान.
अधिक जानकारी:यिचेन डिंग एट अल, जलीय जिंक-आयन बैटरियों के लिए झरझरा जस्ता धातु एनोड: अग्रिम और संभावनाएं,ऊर्जा सामग्री और उपकरण(2024)।डीओआई: 10.26599/ईएमडी.2024.9370040
द्वारा उपलब्ध कराया गयासिंघुआ यूनिवर्सिटी प्रेस
उद्धरण:सरंध्रता की शक्ति का दोहन: जलीय जिंक-आयन बैटरी और बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण को आगे बढ़ाना (2024, 13 सितंबर)13 सितंबर 2024 को पुनः प्राप्तhttps://techxplore.com/news/2024-09-harnessing-power-porosity-advancing-aqueous.html से
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