দক্ষ, টেকসই এবং সাশ্রয়ী শক্তি সঞ্চয়স্থান সমাধানের জন্য বিশ্বব্যাপী চাহিদা বৈদ্যুতিক যানবাহন (ইভিএস), পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি ব্যবস্থা এবং পোর্টেবল ইলেকট্রনিক্সের উত্থানের সাথে বেড়েছে। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি (এলআইবি) বর্তমানে তাদের উচ্চ শক্তি ঘনত্ব এবং নির্ভরযোগ্যতার কারণে বাজারে আধিপত্য বিস্তার করে। তবে লিথিয়ামের ঘাটতি, পরিবেশগত প্রভাব এবং সুরক্ষা বিষয়গুলি সম্পর্কে উদ্বেগগুলি বিকল্প উপকরণগুলিতে আগ্রহকে উত্সাহিত করেছে। অ্যালুমিনিয়াম, প্রচুর পরিমাণে এবং স্বল্প মূল্যের ধাতু, প্রতিশ্রুতিবদ্ধ প্রার্থী হিসাবে আত্মপ্রকাশ করেছে।
1। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির সীমাবদ্ধতা
লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি বেশ কয়েকটি সমালোচনামূলক চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি:
Res রিসোর্স অভাব: লিথিয়াম রিজার্ভগুলি কয়েকটি দেশে (যেমন, চিলি, অস্ট্রেলিয়া) কেন্দ্রীভূত হয়, ভূ -রাজনৈতিক ও সরবরাহ চেইনের ঝুঁকি বাড়িয়ে তোলে।
পরিবেশগত প্রভাব : খনির লিথিয়াম এবং কোবাল্ট (ক্যাথোডে ব্যবহৃত) প্রায়শই জল দূষণ, আবাসস্থল ধ্বংস এবং উচ্চ কার্বন নিঃসরণ জড়িত।
সাফটি ঝুঁকি : এলআইবিগুলি অতিরিক্ত উত্তাপ এবং তাপ পালানোর ঝুঁকিতে থাকে, যা আগুন বা বিস্ফোরণের দিকে পরিচালিত করে।
Ost কস্ট অস্থিরতা: চাহিদা এবং সীমিত সরবরাহের কারণে লিথিয়ামের দাম উল্লেখযোগ্যভাবে ওঠানামা করে।
এই সমস্যাগুলি নিরাপদ, সস্তা এবং আরও টেকসই বিকল্পগুলির জন্য অনুসন্ধান চালায়।
2। ব্যাটারি উপাদান হিসাবে অ্যালুমিনিয়ামের সুবিধা
অ্যালুমিনিয়াম বেশ কয়েকটি বাধ্যতামূলক সুবিধা দেয়:
Undabandance: অ্যালুমিনিয়াম হ'ল পৃথিবীর ক্রাস্টের তৃতীয় সর্বাধিক প্রচুর উপাদান, স্থিতিশীল সরবরাহ চেইনগুলি নিশ্চিত করে।
Ostcost- কার্যকারিতা : এটি লিথিয়ামের তুলনায় অনেক বেশি সস্তা (~ 2/কেজফোরালুমিনামভস। 2/কেজিফোরালুমিনামভস। লিথিয়াম কার্বনেটের জন্য 80/কেজি)।
হাই তাত্ত্বিক ক্ষমতা : অ্যালুমিনিয়াম লিথিয়াম (এলআইএ) এর জন্য একটির তুলনায় উচ্চতর শক্তির ঘনত্বকে সক্ষম করে, প্রতি আয়ন (আল) প্রতি তিনটি ইলেক্ট্রন স্থানান্তর করতে পারে।
F
3। অ্যালুমিনিয়াম ব্যাটারি প্রযুক্তির বর্তমান অবস্থা
Rঅনুসন্ধানকারীরা দুটি প্রাথমিক ধরণের অ্যালুমিনিয়াম-ভিত্তিক ব্যাটারি অন্বেষণ করছেন:
A) অ্যালুমিনিয়াম-আয়ন ব্যাটারি (এআইবিএস)
এআইবিগুলি অ্যানোড এবং গ্রাফাইট বা জৈব যৌগিক ক্যাথোড হিসাবে অ্যালুমিনিয়াম ধাতু ব্যবহার করে। সাম্প্রতিক ব্রেকথ্রুগুলির মধ্যে রয়েছে:
Rapid চার্জিং : কিছু প্রোটোটাইপগুলি কয়েক মিনিটের মধ্যে সম্পূর্ণ চার্জিং অর্জন করে, এলআইবিএসকে ছাড়িয়ে যায়।
Long দীর্ঘ চক্রের জীবন : স্ট্যানফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা উল্লেখযোগ্য অবক্ষয় ছাড়াই 10 এরও বেশি, 000 চার্জ চক্র সহ এআইবিগুলি প্রদর্শন করেছেন।
-রুম-টেম্পারেচার অপারেশন : লিথিয়াম-ধাতব ব্যাটারির বিপরীতে, এআইবিএসের কাজ করার জন্য উচ্চ তাপমাত্রার প্রয়োজন হয় না।
তবে, এআইবিগুলি বর্তমানে ইভিএস বা স্মার্টফোনে তাদের ব্যবহার সীমাবদ্ধ করে WH/WH/কেজি বনাম এলআইবিএসের 250–300 ডাব্লু/কেজি) থেকে ভুগছে।
বি) অ্যালুমিনিয়াম-এয়ার ব্যাটারি
এই ব্যাটারিগুলি বাতাসে অ্যালুমিনিয়ামকে অক্সাইডাইজ করে বিদ্যুৎ উত্পন্ন করে। তারা গর্ব করে:
Ultra-উচ্চ শক্তি ঘনত্ব : 1,300 ডাব্লু/কেজি পর্যন্ত, এমনকি পেট্রোলকে ছাড়িয়ে যায়।
Light লাইটওয়েট ডিজাইন : ড্রোন বা সামরিক অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য আদর্শ।
তবুও, অ্যালুমিনিয়াম-এয়ার ব্যাটারিগুলি সাধারণত non-rechageable হয়, ব্যয়িত অ্যালুমিনিয়াম প্লেটের যান্ত্রিক প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন হয়। রিচার্জেবল সংস্করণ তৈরির প্রচেষ্টা জারা এবং ইলেক্ট্রোলাইট অস্থিরতার মতো বাধাগুলির মুখোমুখি হয়।
4। অ্যালুমিনিয়াম ব্যাটারির জন্য মূল চ্যালেঞ্জগুলি
তাদের প্রতিশ্রুতি সত্ত্বেও, অ্যালুমিনিয়াম ব্যাটারিগুলি অবশ্যই সমালোচনামূলক বাধাগুলি কাটিয়ে উঠতে হবে:
ইলেক্ট্রোড অবক্ষয় : অ্যালুমিনিয়াম অ্যানোডগুলি অক্সাইড স্তরগুলি গঠন করে যা সময়ের সাথে দক্ষতা হ্রাস করে।
Electrolyte সামঞ্জস্যতা : পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া প্রতিরোধকারী স্থিতিশীল ইলেক্ট্রোলাইটগুলি সন্ধান করা কঠিন রয়ে গেছে।
এনার্জি ঘনত্বের ব্যবধান: বর্তমান এআইবিগুলি এলআইবিএসের পিছনে পিছিয়ে রয়েছে, তাদের উচ্চ-শক্তি প্রয়োগের জন্য অনুপযুক্ত করে তোলে।
ইনফ্রাস্ট্রাকচার : অ্যালুমিনিয়াম ব্যাটারিগুলির জন্য উত্পাদন এবং পুনর্ব্যবহারযোগ্য প্রক্রিয়াগুলি আনডrdeplepled।
5 ... সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশন
যদিও অ্যালুমিনিয়াম ব্যাটারিগুলি তাত্ক্ষণিকভাবে সমস্ত সেক্টরে এলআইবিএস প্রতিস্থাপন করতে পারে না, তারা নির্দিষ্ট কুলুঙ্গিতে দক্ষতা অর্জন করতে পারে:
গ্রিডস্টোরেজ : তাদের দীর্ঘ চক্র জীবন এবং সুরক্ষা তাদের পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি সঞ্চয় করার জন্য আদর্শ করে তোলে।
Olow low-ব্যয় ইলেকট্রনিক্স : যে ডিভাইসগুলির জন্য ওজন এবং আকার কম সমালোচনামূলক, যেমন সৌর চালিত সেন্সরগুলির জন্য।
ট্রান্সপোর্টেশন : অ্যালুমিনিয়াম-এয়ার ব্যাটারিগুলি পরিপূরক শক্তি হিসাবে দীর্ঘ-পরিসীমা ইভিগুলিকে শক্তি দিতে পারেOurce
6। এগিয়ে রাস্তা
গবেষণা ও উন্নয়নে উল্লেখযোগ্য বিনিয়োগগুলি অগ্রগতি ত্বরান্বিত করছে। ফিনারজি (ইস্রায়েল) এবং ফুজি রঙ্গক (জাপান) এর মতো সংস্থাগুলি অ্যালুমিনিয়াম-এয়ার সিস্টেমের বাণিজ্যিকীকরণ করছে, অন্যদিকে একাডেমিক ল্যাবগুলি এআইবিগুলির উন্নতির দিকে মনোনিবেশ করে। হাইব্রিড ডিজাইনগুলি, যেমন লিথিয়াম বা সালফারের সাথে অ্যালুমিনিয়ামের সংমিশ্রণ করা, পারফরম্যান্সের ফাঁকগুলিও সেতু করতে পারে।
উপসংহার
অ্যালুমিনিয়াম ব্যাটারিগুলি লিথিয়াম-আয়ন প্রযুক্তির একটি ট্যানটালাইজিং বিকল্পের প্রতিনিধিত্ব করে, টেকসইতা, সুরক্ষা এবং ব্যয় সুবিধাগুলি সরবরাহ করে। যদিও তারা গ্রিড স্টোরেজ এবং কুলুঙ্গি বাজারগুলিতে ইভিএস-তাদের সম্ভাবনার মতো উচ্চ-শক্তি অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে নিকটতম মেয়াদে সম্পূর্ণরূপে এলআইবিএস প্রতিস্থাপনের সম্ভাবনা কম। উপকরণ বিজ্ঞান এবং ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে অব্যাহত উদ্ভাবন নির্ধারণ করবে যে অ্যালুমিনিয়াম আগামীকালকের শক্তি সঞ্চয়স্থান ল্যান্ডস্কেপের ভিত্তি হিসাবে উঠতে পারে কিনা। আপাতত, এটি লিথিয়ামের বাইরে ব্যাটারি প্রযুক্তির বৈচিত্র্যে ধাঁধাটির একটি বাধ্যতামূলক অংশ হিসাবে দাঁড়িয়েছে।
