(फोटो : जिंक-आयन बैटरी के लिए अनुकूलित प्रदर्शन मापदंडों को दर्शाने वाला आरेख)

सतत ऊर्जा भंडारण की दिशा में एक महत्वपूर्ण उपलब्धि के रूप में शोधकर्ताओं ने एक नवीन कैथोड सामग्री विकसित की है जो जलीय जिंक-आयन बैटरी के प्रदर्शन और स्थिरता को नाटकीय रूप से बढ़ाती है।

जल-आधारित इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करने वाली जलीय जिंक-आयन बैटरियों को सौर और पवन जैसे अक्षय ऊर्जा स्रोतों से ऊर्जा भंडारण के लिए सुरक्षित, किफायती और पर्यावरण के अनुकूल विकल्प माना जाता है। जिंक धातु उच्च सैद्धांतिक क्षमता, प्रचुर भंडार और एनोड के रूप में प्रत्यक्ष उपयोग की सुविधा प्रदान करती है। हालांकि, उच्च क्षमता वाले और लंबे समय तक चलने वाले कैथोड पदार्थों का विकास एक प्रमुख चुनौती बना हुआ है।

Read in English: Better zinc-ion batteries for grid storage can now be developed

विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग के एक स्वायत्त संस्थान बेंगलुरु के सेंटर फॉर नैनो एंड सॉफ्ट मैटर साइंसेज के शोधकर्ताओं ने सल्फर रिक्ति-प्रेरित वन-टी-फेज मोलिब्डेनम डाइसल्फाइड का संश्लेषण किया है। यह एक ऐसा पदार्थ है जो जिंक बैटरी को बड़े पैमाने पर ग्रिड भंडारण के लिए अधिक व्यवहार्य बना सकता है।

इसके लिए, गणेश महेंद्र, डॉ राहुलदेब रॉय और डॉ आशुतोष कुमार सिंह की टीम ने सल्फर की कमी वाले वन-टी-फेज एमओएस₂ नैनोफ्लेक्स का उत्पादन करने के लिए सावधानीपूर्वक नियंत्रित हाइड्रोथर्मल विधि का उपयोग किया। इस धात्विक-चरण सामग्री में उच्च सतह क्षेत्र और बेहतर चालकता होती है, जो तीव्र विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाओं और अधिक आवेश भंडारण को सुगम बनाती है।

निर्मित जिंक-आयन बैटरी ने उल्लेखनीय चक्रीय स्थिरता प्रदर्शित की, और वन एजी⁻¹ की उच्च धारा घनत्व पर 500 निरंतर चार्ज-डिस्चार्ज चक्रों के बाद भी अपनी प्रारंभिक क्षमता का 97.91 प्रतिशत बरकरार रखा। इस उपकरण ने 99.7 प्रतिशत की कूलॉम्बिक दक्षता प्रदर्शित की, जो न्यूनतम दुष्प्रभाव के साथ जिंक-आयन के अत्यधिक प्रतिवर्ती सम्मिलन और निष्कर्षण को दर्शाती है। शोध दल ने इसका उपयोग एक कॉइन-सेल प्रोटोटाइप का उपयोग करके एक वाणिज्यिक एलसीडी टाइमर को सफलतापूर्वक संचालित करने के लिए किया, जिससे वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों में इस सामग्री की क्षमता का प्रदर्शन हुआ।

अमेरिकन केमिकल सोसाइटी पब्लिशर्स के अंतर्गत प्रकाशित जर्नल ऑफ एनर्जी एंड फ्यूल्स में प्रकाशित शोध कार्य में उच्च-प्रदर्शन वाले कैथोड सामग्रियों के डिजाइन के लिए एक व्यापक कार्य योजना है।इस सफलता से किफायती, सुरक्षित और कुशल बैटरी बनाने में मदद मिल सकती है जो ग्रिड पर अक्षय ऊर्जा की भारी मात्रा का भंडारण कर सकती हैं।