होम > समाचार > सामग्री

सीयू वैज्ञानिकों बैटरी है कि यह आसान मंगल ग्रह का पता लगाने के लिए कर सकता है बनाएं

Sep 12, 2020

क्लेमसन विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों द्वारा विद्युतीकरण अनुसंधान एक स्पेससूट, या यहां तक कि एक मार्स रोवर को शक्ति देने के लिए उपयुक्त लाइटर, तेज चार्ज करने वाली बैटरियों के निर्माण का कारण बन सकता है ।

नासा द्वारा वित्त पोषित इस शोध को हाल ही में अमेरिकन केमिकल सोसायटी जर्नल एप्लाइड मैटेरियल्स एंड इंटरफेस में छपी 'थ्री-डायमेंशनल सी एनोड्स विद फास्ट डिफ्यूजन, हाई कैपेसिटी, हाई रेट कैपेसिटी और लॉन्ग साइकिल लाइफ' शीर्षक से एक लेख में बताया गया था। इसके लेखकों में शैलेंद्र चिलुवाल, नवराज साकोटा, अप्पाराव एम राव और रामकृष्ण पोडिला शामिल हैं, जिनमें से सभी क्लेमसन नैनोमैटेरियल्स इंस्टीट्यूट (सीएनआई) का हिस्सा हैं ।

कॉलेज ऑफ साइंस के भौतिकी और खगोल विज्ञान विभाग में सहायक प्रोफेसर पोडिला ने कहा कि क्रांतिकारी नई बैटरियों का इस्तेमाल जल्द ही अमेरिकी उपग्रहों में किया जा सकता है ।

पोडिला ने कहा, ज्यादातर उपग्रहों को मुख्य रूप से सूर्य से अपनी शक्ति मिलती है । "लेकिन उपग्रहों के लिए ऊर्जा की दुकान जब वे पृथ्वी की छाया में है सक्षम होना चाहिए । हमें बैटरी को यथासंभव हल्का बनाना होगा, क्योंकि जितना अधिक उपग्रह का वजन होता है, उतना ही इसके मिशन की लागत उतनी ही अधिक होती है ।

Podila ने कहा कि समूह की सफलताओं को समझने के लिए, आप कार्ड के एक डेक के रूप में एक लिथियम आयन बैटरी में ग्रेफाइट एनोड कल्पना कर सकता है, जिसमें प्रत्येक कार्ड ग्रेफाइट की एक परत है कि चार्ज स्टोर करने के लिए उपयोग किया जाता है जब तक बिजली की जरूरत है का प्रतिनिधित्व करता है । पोडिला ने कहा, समस्या यह है कि "ग्रेफाइट ज्यादा चार्ज स्टोर नहीं कर सकता ।

क्लेमसन टीम ने सिलिकॉन के साथ काम करने का विकल्प चुना, जो अधिक चार्ज पैक कर सकता है, जिसका अर्थ है कि अधिक ऊर्जा को हल्का कोशिकाओं में संग्रहित किया जा सकता है । जबकि वैज्ञानिकों ने लंबे समय से बिजली के भंडारण के लिए सिलिकॉन की उच्च क्षमता मूल्यवान है, इस सामग्री के अलावा छोटे टुकड़ों में टूट के रूप में यह आरोप और निर्वहन ।

समाधान टीम के साथ आया छोटे सिलिकॉन "नैनोसाइज्ड" कणों, जो स्थिरता बढ़ाने के लिए और अब चक्र जीवन प्रदान का उपयोग शामिल है । ग्रेफाइट से बने कार्ड के डेक के बजाय, नई बैटरी एक कार्बन नैनोट्यूब सामग्री की परतों का उपयोग करती है जिसे बकीपेपर कहा जाता है, जिसमें सिलिकॉन नैनोकणों के बीच में सैंडविच किया जाता है ।

पोडिला ने कहा कि इस तरह की आंतरिक पैकेजिंग के साथ, भले ही सिलिकॉन कण टूट जाएं, वे "अभी भी सैंडविच में हैं ।

सीएनआई में स्नातक छात्र और अध्ययन पर पहले लेखक शैलेंद्र चिलुवाल ने कहा, कार्बन नैनोट्यूब की फ्रीस्टैंडिंग शीट्स सिलिकॉन नैनोकणों को एक दूसरे से विद्युत रूप से जोड़े रखते हैं ।

"ये नैनोट्यूब एक अर्ध-त्रि-आयामी संरचना बनाते हैं, 500 चक्रों के बाद भी सिलिकॉन नैनोकणों को एक साथ रखते हैं, और नैनोकणों को तोड़ने से उत्पन्न विद्युत प्रतिरोध को कम करते हैं।

सिलिकॉन और अन्य नैनोमैटेरियल्स से बनी बैटरियों का उपयोग न केवल क्षमता बढ़ाता है, यह उच्च वर्तमान में बैटरी चार्ज करने की भी अनुमति देता है, जो तेजी से चार्ज समय में अनुवाद करता है। के रूप में किसी को भी जिसका सेलफोन कभी एक फोन कॉल के बीच में मर गया है जानता है, यह बैटरी प्रौद्योगिकी के लिए एक महत्वपूर्ण विशेषता है ।

तेजी से चार्ज करना संभव है क्योंकि नई बैटरी भी एक बफर तंत्र के रूप में नैनोट्यूब का उपयोग करती है जो वर्तमान में संभव से चार गुना तेजी से चार्ज करने की अनुमति देती है।

लाइटर बैटरी जो तेजी से चार्ज करती है और बहुत बढ़ी हुई दक्षता प्रदान करती है, न केवल बैटरी चालित सूट पहने अंतरिक्ष यात्रियों के लिए एक वरदान होगी, बल्कि उन वैज्ञानिकों और इंजीनियरों के लिए भी है जिन्हें अंतरिक्ष यात्रियों को अपने गंतव्यों तक ले जाना है ।

सीएनआई के निदेशक और नासा के अनुदान पर प्रमुख अन्वेषक राव ने कहा, "लिथियम आयन बैटरी में एनोड के रूप में सिलिकॉन इस क्षेत्र में शोधकर्ताओं के लिए ' पवित्र कंघी बनानेवाले की रेती ' का प्रतिनिधित्व करता है । राव ने यह भी कहा कि नई बैटरी जल्द ही इलेक्ट्रिक वाहनों में अपना रास्ता ढूंढ लेगी ।

अध्ययन के इसी लेखक और नासा के अनुदान पर सह-अन्वेषक पोडिला ने कहा, हमारा अगला लक्ष्य इस प्रयोगशाला आधारित प्रौद्योगिकी को बाजार में अनुवाद करने के लिए औद्योगिक भागीदारों के साथ सहयोग करना है । "हम नासा और दक्षिण कैरोलिना EPSCoR के लिए एक पुरस्कार देने के लिए ऐसी परियोजनाओं जो अंतरिक्ष मिशन और वैश्विक ऊर्जा परिदृश्य पर स्थाई प्रभाव पड़ेगा शुरू करने के लिए आभारी हैं."