লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির বিকল্প

বিশ্বজুড়ে নিরাপদ, সাশ্রয়ী ও পরিবেশবান্ধব শক্তি সঞ্চয় প্রযুক্তির চাহিদা বাড়তে থাকায় লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির বিকল্প খুঁজছেন বিজ্ঞানীরা। লিথিয়ামের মজুত সীমিত, উচ্চ খরচ ও নিরাপত্তাজনিত সমস্যাও আছে। তাই জিঙ্ক, ম্যাগনেসিয়াম ও সোডিয়াম-ভিত্তিক ব্যাটারি এখন গবেষণার কেন্দ্রে। তবে শুধু নতুন উপাদান নয়, ব্যাটারির ইলেকট্রোলাইট, অ্যানোড, ক্যাথোড ও নকশার সমন্বিত উন্নয়নের ওপরও জোর দেওয়া হচ্ছে। তবে জিঙ্ক-আয়ন ব্যাটারির বড় সমস্যা অ্যানোডের অস্থিতিশীলতা। এর সমাধানে গবেষকেরা সোডিয়াম অ্যালজিনেট ও আইওটা-ক্যারাজেনান থেকে তৈরি একটি হাইড্রোজেল ইলেকট্রোলাইট তৈরি করেছেন, যা জলের পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া কমিয়ে জিঙ্কের সমান জমা নিশ্চিত করে। ফলে ব্যাটারির স্থায়িত্ব ও কর্মক্ষমতা বেড়েছে। আবার ম্যাগনেসিয়াম-আয়ন ব্যাটারির ক্ষেত্রে অ্যানোডের পৃষ্ঠে নিষ্ক্রিয় স্তর তৈরি হওয়া একটা বড় বাধা। গবেষকেরা Mg–Sn ও Mg–Bi সংকরের সুরক্ষামূলক স্তর ব্যবহার করে এই সমস্যা অনেকটাই কমাতে সক্ষম হয়েছেন। এতে ডেনড্রাইট গঠন রোধ হয় এবং দীর্ঘমেয়াদি কর্মক্ষমতা বাড়ে। অন্যদিকে, বৃহৎ পরিসরের বিদ্যুৎ সংরক্ষণের জন্য সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি গুরুত্বপূর্ণ বিকল্প হিসেবে উঠে আসছে। বায়োমাস-উৎপন্ন হার্ড কার্বনের বিশেষ ‘ক্লোজড পোর’ কাঠামো তৈরি করে গবেষকেরা সোডিয়াম আয়ন সঞ্চয়ের ক্ষমতা বাড়িয়েছেন। এছাড়া MoSe₂ ও MXene-ভিত্তিক নতুন যৌগিক ইলেকট্রোড উন্নত পরিবাহিতা ও স্থায়িত্ব দেখিয়েছে। ব্যাটারি তৈরির প্রযুক্তিতেও আসছে পরিবর্তন। VS₂-ভিত্তিক পরিবাহী কালি ব্যবহার করে থ্রিডি-প্রিন্টেড জিঙ্ক-আয়ন ব্যাটারি তৈরির পথ খুলেছে, যা ভবিষ্যতের পরিধানযোগ্য ও ক্ষুদ্র ইলেকট্রনিক যন্ত্রের জন্য গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে। সব মিলিয়ে, আগামী দিনের ব্যাটারি আর একক কোনো ‘চমকপ্রদ’ উপাদানের ওপর নির্ভর করবে না। বরং উপাদান, পরস্পর সংযোগ ও নকশার সমন্বিত উন্নয়নের মাধ্যমেই তৈরি হবে আরও নিরাপদ, সাশ্রয়ী ও টেকসই শক্তি সঞ্চয় প্রযুক্তি।

সূত্র: Royal Society of Chemistry