दुनिया तेजी से नवीकरणीय ऊर्जा की ओर बढ़ रही है, लेकिन इसमें कमियां भी हैं।सौर ऊर्जा रात में गिरती है, और पवन ऊर्जा अनियमित रूप से घटती और बढ़ती रहती है।नई प्रौद्योगिकियों को विकसित करने की आवश्यकता है जो अधिशेष होने पर विद्युत ग्रिड से ऊर्जा संग्रहीत कर सकें और पर्याप्त न होने पर इसे तैनात कर सकें।
रिचार्जेबल लिथियम-आयन बैटरियां रोजमर्रा की जिंदगी में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं, स्मार्टफोन से लेकर इलेक्ट्रिक वाहनों तक उपकरणों को शक्ति प्रदान करती हैं।हालाँकि, वे लिथियम, निकल और कोबाल्ट जैसे सीमित संसाधनों पर निर्भर हैं, जिससे स्थिरता और लागत के बारे में चिंताएँ बढ़ गई हैं।
ज़ियाओवेई टेंग, डब्ल्यूपीआई में केमिकल इंजीनियरिंग में जेम्स एच. मैनिंग प्रोफेसर, नई खोज के लिए एक टीम का नेतृत्व कर रहे हैंबैटरीग्रिड ऊर्जा भंडारण के लिए प्रौद्योगिकियाँ।टीम के हालिया परिणाम,प्रकाशितमेंकेमससकेम, सुझाव देते हैं कि जब लोहे को इलेक्ट्रोलाइट एडिटिव सिलिकेट के साथ उपचारित किया जाता है, तो वह एक उच्च-प्रदर्शन क्षारीय बैटरी एनोड बना सकता है।एल्यूमीनियम के बाद पृथ्वी की पपड़ी में दूसरी सबसे प्रचुर धातु, लोहा निकल और कोबाल्ट की तुलना में कहीं अधिक टिकाऊ है।अकेले संयुक्त राज्य अमेरिका हर साल स्क्रैप से लगभग 40 मिलियन मीट्रिक टन से अधिक लोहे और स्टील का पुनर्चक्रण करता है।
टेंग का कहना है कि आयरन का उपयोग पहले से ही आयरन-निकल क्षारीय बैटरियों में क्षारीय बैटरी एनोड के रूप में किया जाता है - जिसका आविष्कार 1900 के दशक में थॉमस एडिसन ने किया था - लेकिन इसकी ऊर्जा दक्षता कम है औरभण्डारण क्षमताचार्जिंग के दौरान हाइड्रोजन गैस और डिस्चार्जिंग के दौरान अक्रिय आयरन ऑक्साइड के बनने के कारण।
टेंग ने कहा, "बैटरी चार्ज करते समय आप नहीं चाहेंगे कि हाइड्रोजन गैस बने।""यह बैटरी सिस्टम की ऊर्जा दक्षता को काफी हद तक ख़राब कर देता है। इन्हें संबोधित किए बिनातकनीकी चुनौतियाँ, इलेक्ट्रिक ग्रिड के साथ जोड़ी जाने वाली आधुनिक ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के लिए लौह क्षारीय बैटरियां कम आकर्षक हैं।"
7 अक्टूबर की कवर स्टोरी में दिखाया गयाकेमससकेमटीम ने बताया कि इलेक्ट्रोलाइट्स में सिलिकेट मिलाने से उन्हें हाइड्रोजन का उत्पादन किए बिना बैटरी चार्ज करने की अनुमति मिली।
पीएच.डी. सत्य जगदीसन ने कहा, सिलिकॉन और ऑक्सीजन का एक रासायनिक यौगिक, सिलिकेट का उपयोग लंबे समय से ग्लास, सीमेंट, इन्सुलेशन और डिटर्जेंट में एक सस्ते और सरल एजेंट के रूप में किया जाता है।डब्ल्यूपीआई में छात्र और पेपर पर मुख्य लेखक।टीम ने पाया कि सिलिकेट बैटरी इलेक्ट्रोड के साथ भी दृढ़ता से संपर्क करता है और हाइड्रोजन गैस उत्पादन को रोकता है।
टेंग ने कहा कि यह नई प्रक्रिया माइक्रोग्रिड या व्यक्तिगत सौर या पवन फार्म जैसे ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोगों के लिए लौह-वायु और लौह-निकल बैटरी में क्षारीय लौह रेडॉक्स रसायन विज्ञान में सुधार कर सकती है।
अधिक जानकारी:सत्य नारायणन जगदीसन और अन्य, सिलिकेट-सोडियम हाइड्रॉक्साइड हाइब्रिड इलेक्ट्रोलाइट्स का उपयोग करके उच्च क्षमता और प्रतिवर्ती क्षारीय आयरन रेडॉक्स को अनलॉक करना,केमससकेम(2024)।डीओआई: 10.1002/सीएसएससी.202400050
उद्धरण:शोधकर्ताओं ने सुरक्षित, सस्ती और अधिक कुशल बैटरियों के लिए 'सिलिकेट जादू' को अनलॉक किया (2024, 17 अक्टूबर)17 अक्टूबर 2024 को पुनः प्राप्तhttps://techxplore.com/news/2024-10-silicate-magic-safer-cheaper-efficient.html से
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