Bengali
CUHK থেকে নতুন ইলেকট্রোলাইট প্রযুক্তি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির নিরাপত্তা সমস্যা সমাধান করে
তৈরী হয় 2025.12.25
পোর্টেবল ইলেকট্রনিক ডিভাইসে রিচার্জেবল ব্যাটারি থেকে শুরু করে বৈদ্যুতিক বাইসাইকেল এবং নতুন শক্তির যানবাহনের জন্য শক্তির উৎস, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির অগ্নিকাণ্ড এবং দহন দ্বারা সৃষ্ট নিরাপত্তা দুর্ঘটনা ক্রমশ বিশ্বব্যাপী মনোযোগের কেন্দ্রবিন্দুতে পরিণত হয়েছে। সিএনএনের ২২ তারিখের একটি প্রতিবেদনের অনুযায়ী, হংকংয়ের চাইনিজ ইউনিভার্সিটি (CUHK) এর একটি গবেষণা দলের দ্বারা উন্নত একটি নতুন প্রযুক্তি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির বিস্ফোরণ এবং অগ্নিকাণ্ডের ঝুঁকি উল্লেখযোগ্যভাবে কমাতে পারে, এবং এই প্রযুক্তিটি আগামী ৩ থেকে ৫ বছরের মধ্যে বাণিজ্যিকভাবে প্রয়োগের জন্য প্রত্যাশিত।
প্রতিবেদনটি নির্দেশ করে যে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি বিভিন্ন ডিভাইসে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে, স্মার্টফোন থেকে শুরু করে নতুন শক্তির যানবাহন পর্যন্ত। গবেষকরা বলেছেন যে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির স্বাভাবিক ব্যবহারের পরিস্থিতিতে ভাল নিরাপত্তা রয়েছে, তবে অযথা ব্যবহারের ফলে আগুনের ঝুঁকি এবং চরম ক্ষেত্রে প্রাণঘাতী পরিণতি ঘটতে পারে। এর কারণ হল লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির ভিতরে ভর্তি ইলেকট্রোলাইট দাহ্য। শারীরিক পাঞ্চার, অতিরিক্ত চার্জিং, চরম তাপমাত্রা এবং আর্দ্রতা পরিস্থিতি, অথবা উৎপাদন প্রক্রিয়ার ত্রুটির শিকার হলে, ব্যাটারিগুলি ধীরে ধীরে স্থিতিশীলতা হারাতে শুরু করে। একবার যদি কোনো অস্বাভাবিকতা ঘটে, তবে ব্যাটারির তাপমাত্রা দ্রুত বৃদ্ধি পাবে এবং ইলেকট্রোলাইটকে জ্বালিয়ে দেবে, ফলে "থার্মাল রানওয়ে" নামে পরিচিত একটি বিপজ্জনক চেইন রিঅ্যাকশন শুরু হবে। সংশ্লিষ্ট পরিসংখ্যানগত তথ্য দেখায় যে ২০২৪ সালে একাই, বৈশ্বিক বেসামরিক বিমান পরিবহন খাতে ৮৯টি ব্যাটারি-সংক্রান্ত ধোঁয়া, আগুন বা উচ্চ-তাপমাত্রার অস্বাভাবিক ঘটনা রেকর্ড করা হয়েছে; দৈনন্দিন জীবনে, বৈদ্যুতিক বাইসাইকেল, বৈদ্যুতিক স্কুটার এবং অন্যান্য ডিভাইসের ব্যাটারি আগুনের দুর্ঘটনাও অস্বাভাবিক নয়।
এই নিরাপত্তা সমস্যার সমাধানের জন্য, বৈশ্বিক বৈজ্ঞানিক গবেষণা সম্প্রদায় সক্রিয়ভাবে প্রযুক্তিগত গবেষণা পরিচালনা করেছে, যেমন প্রচলিত তরল ইলেকট্রোলাইটগুলির পরিবর্তে উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধী কঠিন বা জেল ইলেকট্রোলাইটগুলি তৈরি করা। তবে, এই ধরনের সমাধানগুলি বিদ্যমান ব্যাটারি উৎপাদন লাইনে ব্যাপক পরিবর্তনের প্রয়োজন, যা শিল্পায়নের থ্রেশহোল্ডকে উল্লেখযোগ্যভাবে বাড়িয়ে দেয় এবং প্রযুক্তির জনপ্রিয়করণের গতি সীমিত করে। বিপরীতে, CUHK দলের প্রস্তাবিত নতুন লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি অপ্টিমাইজেশন স্কিমটি উৎপাদন প্রক্রিয়ার মূল লিঙ্কগুলি পরিবর্তন না করেই বিদ্যমান ইলেকট্রোলাইটের রাসায়নিক উপাদানগুলি প্রতিস্থাপন করতে প্রয়োজন।
গবেষকরা দলের পক্ষ থেকে ব্যাখ্যা করেছেন যে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির আগুনের মূল কারণ হল উচ্চ চাপের অধীনে ইলেকট্রোলাইটের বিচ্ছেদ, যা একটি বড় পরিমাণ তাপ মুক্ত করে এবং একটি চেইন প্রতিক্রিয়া শুরু করে। নতুনভাবে উন্নত ইলেকট্রোলাইট একটি দ্বি-দ্রবণ সিস্টেম গ্রহণ করে, যা এই বিপজ্জনক প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়াটি সঠিকভাবে ব্লক করতে পারে। স্বাভাবিক তাপমাত্রার অবস্থার অধীনে, প্রথম দ্রবণটি ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ রসায়নিক কাঠামোর ঘনত্ব বজায় রাখতে পারে, ব্যাটারির স্বাভাবিক কর্মক্ষমতা আউটপুট নিশ্চিত করে; যখন ব্যাটারির তাপমাত্রা অস্বাভাবিকভাবে বৃদ্ধি পায়, দ্বিতীয় দ্রবণটি দ্রুত সুরক্ষা যান্ত্রিকতা সক্রিয় করবে, রসায়নিক কাঠামোকে আলগা করে এবং তাপীয় runaway এর সাথে সম্পর্কিত প্রতিক্রিয়াগুলিকে ধীর করে আগুনের ঝুঁকিগুলিকে উৎস থেকে প্রতিরোধ করবে।
CNN উল্লেখ করেছে যে পরীক্ষাগার পরীক্ষার তথ্য দেখায় যে এই নতুন প্রযুক্তি গ্রহণ করা লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি একটি নখ দ্বারা ছিদ্র করা হলে, তাপমাত্রা মাত্র ৩.৫ ডিগ্রি সেলসিয়াস বৃদ্ধি পেয়েছিল; এর বিপরীতে, ঐতিহ্যবাহী লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির তাপমাত্রা একই পরীক্ষার অবস্থার অধীনে ৫৫৫ ডিগ্রি সেলসিয়াসে পৌঁছে যায়। গবেষকরা জোর দিয়েছেন যে এই প্রযুক্তিগত পরিকল্পনার ব্যাটারির মূল কার্যকারিতা এবং সেবা জীবনের উপর নেতিবাচক প্রভাব পড়বে না। পরীক্ষাগুলি দেখিয়েছে যে ১০০০ চার্জ-ডিসচার্জ চক্রের পরে, ব্যাটারির ক্ষমতা এখনও প্রাথমিক মানের ৮০% এর বেশি বজায় রাখতে পারে, সম্পূর্ণরূপে বাণিজ্যিক ব্যবহারের প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করে।
এটি লক্ষ্যণীয় যে এই প্রযুক্তিটি শুধুমাত্র ইলেকট্রোলাইট উপাদানগুলির প্রতিস্থাপন জড়িত, বিদ্যমান উৎপাদন লাইনগুলি পরিবর্তন করার প্রয়োজন নেই, তাই এর দ্রুত শিল্পায়নের জন্য মৌলিক শর্তগুলি রয়েছে। অনুমান করা হচ্ছে যে বৃহৎ পরিসরে উৎপাদনের পর, এই প্রযুক্তি গ্রহণকারী লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির খরচ বর্তমান প্রধানধারার পণ্যের সাথে মূলত একই হবে। বর্তমানে, সংশ্লিষ্ট প্রযুক্তিটি বাণিজ্যিকীকরণের অগ্রগতির পর্যায়ে প্রবেশ করেছে। মার্কিন জাতীয় নবায়নযোগ্য শক্তি গবেষণাগারের সিনিয়র বিজ্ঞানী ডোনাল্ড ফিনেগান মন্তব্য করেছেন: "এই প্রযুক্তিগত অগ্রগতি উত্তেজনাপূর্ণ, এর মানে ভবিষ্যতের লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলি উচ্চ তাপমাত্রা এবং স্বল্প সার্কিটের মতো চরম কাজের অবস্থার বিরুদ্ধে সহ্য করতে সক্ষম হবে, মৌলিকভাবে আগুনের ঝুঁকি এড়াতে পারবে।"