يونيورسٽي آف سائنس اينڊ ٽيڪنالاجي آف چائنا (USTC) ۾ پروفيسر چن وي جي اڳواڻي ۾ هڪ ريسرچ ٽيم هڪ نئون ڪيميڪل بيٽري سسٽم متعارف ڪرايو آهي جيڪو هائيڊروجن گئس کي اينوڊ طور استعمال ڪري ٿو. هي مطالعو جرنل ۾ شايع ٿيو هوAngewandte Chemie انٽرنيشنل ايڊيشن.
هائيڊروجن (ايڇ)2) پنهنجي سازگار اليڪٽرڪ ڪيميڪل خاصيتن جي ڪري هڪ مستحڪم ۽ قيمتي اثرائتي قابل تجديد توانائي ڪيريئر جي طور تي ڌيان حاصل ڪيو آهي. جڏهن ته، روايتي هائيڊروجن تي ٻڌل بيٽريون بنيادي طور تي ايڇ استعمال ڪن ٿيون2هڪ ڪيٿوڊ جي طور تي، جيڪو انهن جي وولٽيج جي حد کي 0.8-1.4 V تائين محدود ڪري ٿو ۽ انهن جي مجموعي توانائي اسٽوريج جي صلاحيت کي محدود ڪري ٿو. حد کي دور ڪرڻ لاءِ، ريسرچ ٽيم هڪ نئون طريقو پيش ڪيو: H استعمال ڪندي2توانائي جي کثافت ۽ ڪم ڪندڙ وولٽيج کي خاص طور تي وڌائڻ لاءِ اينوڊ جي طور تي. جڏهن اينوڊ جي طور تي ليٿيم ڌاتو سان جوڙيو ويو، ته بيٽري غير معمولي اليڪٽرڪ ڪيميڪل ڪارڪردگي ڏيکاري.
Li−H بيٽري جو خاڪو. (تصوير USTC پاران)
محققن هڪ پروٽوٽائپ Li-H بيٽري سسٽم ٺاهيو، جنهن ۾ هڪ ليٿيم ڌاتو اينوڊ، هڪ پلاٽينم ڪوٽيڊ گيس ڊفيوژن پرت شامل هئي جيڪا هائيڊروجن ڪيٿوڊ طور ڪم ڪري رهي هئي، ۽ هڪ مضبوط اليڪٽرولائيٽ (Li1.3Al0.3Ti1.7(پي او4)3، يا LATP). هي ترتيب غير مطلوب ڪيميائي رابطي کي گهٽ ڪندي موثر ليٿيم آئن ٽرانسپورٽ جي اجازت ڏئي ٿي. ٽيسٽنگ ذريعي، Li-H بيٽري 2825 Wh/kg جي نظرياتي توانائي جي کثافت جو مظاهرو ڪيو، تقريبن 3V جي مستحڪم وولٽيج کي برقرار رکيو. اضافي طور تي، ان 99.7٪ جي هڪ قابل ذڪر راؤنڊ ٽرپ ڪارڪردگي (RTE) حاصل ڪئي، جيڪا چارجنگ ۽ ڊسچارجنگ چڪر دوران گهٽ ۾ گهٽ توانائي جي نقصان کي ظاهر ڪري ٿي، جڏهن ته ڊگهي مدت جي استحڪام کي برقرار رکندي.
قيمت جي ڪارڪردگي، حفاظت ۽ پيداوار جي سادگي کي وڌيڪ بهتر بڻائڻ لاءِ، ٽيم هڪ اينوڊ فري Li-H بيٽري تيار ڪئي جيڪا اڳ ۾ نصب ٿيل ليٿيم ڌاتو جي ضرورت کي ختم ڪري ٿي. ان جي بدران، بيٽري ليٿيم لوڻ (LiH) مان ليٿيم جمع ڪري ٿي.2PO4۽ LiOH) چارجنگ دوران اليڪٽرولائيٽ ۾. نسخو معياري Li-H بيٽري جي فائدن کي برقرار رکي ٿو جڏهن ته اضافي فائدا متعارف ڪرائي ٿو. اهو 98.5٪ جي ڪولومبڪ ڪارڪردگي (CE) سان موثر ليٿيم پليٽنگ ۽ اسٽرپنگ کي قابل بڻائي ٿو. ان کان علاوه، اهو گهٽ هائيڊروجن ڪنسنٽريشن تي به مستحڪم طور تي ڪم ڪري ٿو، جيڪو هاءِ پريشر H₂ اسٽوريج تي انحصار کي گهٽائي ٿو. ڪمپيوٽيشنل ماڊلنگ، جهڙوڪ ڊينسٽي فنڪشنل ٿيوري (DFT) سموليشن، اهو سمجهڻ لاءِ ڪيا ويا ته ليٿيم ۽ هائيڊروجن آئن بيٽري جي اليڪٽرولائيٽ اندر ڪيئن هلن ٿا.
لي-ايڇ بيٽري ٽيڪنالاجي ۾ هي پيش رفت جديد توانائي اسٽوريج حلن لاءِ نوان موقعا پيش ڪري ٿي، جنهن ۾ قابل تجديد توانائي گرڊ، برقي گاڏين، ۽ ايرو اسپيس ٽيڪنالاجي تي امڪاني ايپليڪيشنون شامل آهن. روايتي نڪل-هائيڊروجن بيٽرين جي مقابلي ۾، لي-ايڇ سسٽم بهتر توانائي جي کثافت ۽ ڪارڪردگي فراهم ڪري ٿو، ان کي ايندڙ نسل جي بجلي جي اسٽوريج لاءِ هڪ مضبوط اميدوار بڻائي ٿو. اينوڊ فري ورزن وڌيڪ قيمت-مؤثر ۽ اسڪيلبل هائيڊروجن-بنياد بيٽرين لاءِ بنياد رکي ٿو.
پيپر لنڪ:https://doi.org/10.1002/ange.202419663
(ZHENG Zihong پاران لکيل، WU Yuyang پاران ايڊٽ ڪيو ويو)
پوسٽ جو وقت: مارچ-12-2025