कई दशकों से, वैज्ञानिक बैटरी में शक्तिशाली, फिर भी ज्वलनशील, शुद्ध लिथियम का सुरक्षित रूप से उपयोग करने के तरीकों की तलाश कर रहे हैं। लिथियम आयन बैटरी के 94 वर्षीय पिता
जॉन गुडेनफ ने दावा किया है कि एक नया समाधान मिला है।
ऑस्टिन में टेक्सास विश्वविद्यालय के वैज्ञानिक और उनकी टीम
ने पहली ठोस-राज्य बैटरी कोशिकाओं का
विकास किया, जिससे बैटरी सुरक्षित और तेज हो सकती है, साथ ही उन्हें अधिक टिकाऊ भी बनाया जा सकता है।
यदि यह सच है, तो आविष्कार इलेक्ट्रिक कारों को कीमत में पारंपरिक लोगों के साथ प्रतिस्पर्धा करने की अनुमति दे सकता है, साथ ही मोबाइल उपकरणों और स्थिर ऊर्जा भंडारण तत्वों के जीवन का विस्तार कर सकता है। Goodenough और उनके तीन सह-लेखकों द्वारा एक लेख में वर्णित अविश्वसनीय समाधान ने प्रमुख वैज्ञानिक और तकनीकी प्रकाशनों से बहुत रुचि आकर्षित की। उनके अनुसार, इस प्रकार की एक बैटरी पारंपरिक लिथियम आयन बैटरी की तुलना में 5-10 गुना अधिक ऊर्जा संग्रहित कर सकती है। हालांकि, वैज्ञानिकों ने ऊर्जा की इतनी मात्रा को बचाने की क्षमता के बारे में सवाल पूछना शुरू कर दिया और साथ ही साथ ऊष्मागतिकी के बुनियादी नियमों का उल्लंघन नहीं किया।
गुडएनफ ने बताया कि उनकी बैटरी सेल में एक प्रयोग में ऊर्जा घनत्व में 10 गुना वृद्धि हुई, और दूसरे में 3 गुना वृद्धि हुई। इसके बाद के परीक्षणों में, यहां तक कि 30 गुना वृद्धि हासिल की गई थी - 8.5 kWh / किग्रा। उसी समय, उन्हें किसी भी महंगी विदेशी सामग्री की आवश्यकता नहीं थी - वैज्ञानिक और उनकी टीम सोडियम और सल्फर के साथ प्रबंधित हुई। अगर गुडेनाफ वैज्ञानिक समुदाय की शंकाओं को दूर करने में सफल होते हैं, तो उनकी बैटरी का व्यापक रूप से उपयोग किया जा सकता है।
आश्चर्य नहीं कि गुडेनफ और उनकी टीम के काम ने विज्ञान के प्रतिनिधियों के बीच उत्साह पैदा किया। 28 फरवरी को, टेक्सास विश्वविद्यालय ने घोषणा की कि वैज्ञानिक शुद्ध लिथियम या सोडियम के एनोड को शामिल करने का एक तरीका लेकर आए हैं, जो अपनी ऊर्जा क्षमता के कारण दशकों से मुख्य लक्ष्य रहा है। प्रमुख कारक जिसने ऐसा करने की अनुमति दी, वह इलेक्ट्रोलाइट के रूप में ग्लास का उपयोग था, जिसने बैटरी के दो इलेक्ट्रोड को जोड़ा और बिजली उत्पन्न करने के लिए आयनों की आवाजाही को सुविधाजनक बनाया।
हालांकि, इस क्षेत्र के अन्य प्रमुख शोधकर्ता गुडेनाफ की खोज पर संदेह कर रहे थे। उन्हें यकीन है कि यदि आप ध्यान से अध्ययन का अध्ययन करते हैं, तो यह स्पष्ट हो जाएगा कि वैज्ञानिक थर्मोडायनामिक्स के नियमों पर सवाल उठाते हैं, जो आधी सदी से अधिक बैटरी के विकास के लिए मौलिक हैं।
गुडेनाफ के लंबे करियर ने आधुनिक बैटरी उद्योग को परिभाषित किया है। शोधकर्ताओं का मानना है कि उसके माप सही हैं। लेकिन गुडेनाफ और उनके सहयोगियों को छोड़कर कोई भी उनकी नई अवधारणा को समझ नहीं पाया है। अनुसंधान समुदाय उस व्यक्ति को खुले तौर पर चुनौती नहीं देना चाहता जिसने उद्योग के विकास को निर्धारित किया। "यदि कोई और व्यक्ति इस तरह के लेख को प्रकाशित करता था, तो मैं शायद ही विनम्र शब्दों को खोजने में सक्षम होता," डैनियल स्टिंगार्ट ने कहा, प्रिंसटन विश्वविद्यालय में एक प्रोफेसर।
गुडएनफ पत्रों का जवाब नहीं देते हैं, लेकिन टेक्सास विश्वविद्यालय की वेबसाइट पर पोस्ट किए गए एक बयान में जहां वह काम करना जारी रखते हैं, उन्होंने कहा: "हम मानते हैं कि हमारी खोज आधुनिक बैटरी में निहित कई समस्याओं को हल करती है। बैटरी चालित वाहनों के लिए लागत, सुरक्षा, ऊर्जा घनत्व, आवेश का स्तर, निर्वहन और जीवन चक्र महत्वपूर्ण हैं, जिनका अब तक व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जा सकता है। ” इसके अलावा, अध्ययन के प्रमुख लेखक हेलेना ब्रागा ने प्रतिक्रिया पत्रों में कहा है कि टीम का आविष्कार वास्तव में काम करता है।
उनकी सभी खूबियों के बावजूद, उनके नवीनतम कार्य ने वैज्ञानिक समुदाय को रोक दिया। लेख यह नहीं कहता है कि गुडेनाफ का एक नया आविष्कार ऊर्जा को कैसे स्टोर कर सकता है? ठोस अवस्था भौतिकी के प्रसिद्ध कानून यह बताते हैं कि विभिन्न सामग्रियों से ऊर्जा प्राप्त करने के लिए दो विपरीत इलेक्ट्रोडों में विभिन्न विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाओं का उत्पादन करना आवश्यक है। यह अंतर तनाव पैदा करता है, जिससे ऊर्जा को संरक्षित किया जा सकता है।
लेकिन गुडेनाफ और उनकी टीम की बैटरी कोशिकाओं में दोनों तरफ शुद्ध लिथियम या सोडियम होता है। इसलिए, वोल्टेज शून्य होना चाहिए। वैज्ञानिक रिपोर्ट करते हैं कि पारंपरिक बैटरी की तुलना में ऊर्जा घनत्व कई गुना बढ़ जाता है। अगर इलेक्ट्रोड में कोई प्रतिक्रिया नहीं हो रही है तो ऊर्जा कहां से आती है? वैज्ञानिक कार्यों में, इस प्रश्न का उत्तर नहीं दिया गया है।
प्रोफेसर स्टिंगार्ट
ने गुडेनो के कार्य का विश्लेषण
किया और तत्व में छिपी ऊर्जा को "विषम क्षमता" कहा। और वह यह भी पूछता है कि क्या ऑक्सीजन बैटरी कोशिकाओं में लीक हो गई है, जो अनजाने में लिथियम-एयर बैटरी बना सकता है, जो इस तरह के ऊर्जा घनत्व की व्याख्या करेगा। लिथियम-एयर बैटरी विज्ञान में दूसरा पवित्र ग्रेल है, शुद्ध लिथियम एनोड से भी अधिक मायावी। कोई भी ऐसा तत्व बनाने में कामयाब नहीं हुआ है जो कई चक्रों से अधिक समय तक रहता है।
हेलेना ब्रागा, बदले में, "लिथियम-एयर" स्पष्टीकरण से इनकार करते हैं, जिसमें जोर देकर कहा गया है कि उनकी बैटरी कोशिकाएं ठोस हैं। वह यह भी नोट करती है कि प्रयोग के दौरान उनकी बैटरी सैकड़ों चक्रों तक चली - किसी भी रिचार्जेबल लिथियम आयन बैटरी से अधिक।
लगभग चार दशकों के लिए, गुडएनफ आधुनिक बैटरी की दुनिया में एक प्रमुख व्यक्ति है। 1980 में, उन्होंने लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड कैथोड का आविष्कार किया, जो 1991 में बिक्री पर चला गया। हालांकि, तब से, उन बैटरियों को बड़े पैमाने पर विपणन किया जाता है जो वांछित होने के लिए बहुत कुछ छोड़ देते हैं। आधुनिक बैटरी तकनीक इलेक्ट्रिक वाहनों के बड़े पैमाने पर उत्पादन सहित भविष्य की प्रौद्योगिकियों के विकास के लिए एक गंभीर बाधा है। उनके लिए बैटरी बहुत महंगी हैं और वे चार्ज होने में लंबा समय लेते हैं।