नई दिल्ली | आप जल्द ही अपने बैटरी-आधारित गैजेट्स या यहां तक कि इलेक्ट्रिक वाहनों (ईवी) को अल्ट्रा-फास्ट गति से चार्ज करने में सक्षम होंगे। ऐसा इसलिए क्योंकि आईआईटी गांधीनगर के शोधकर्ताओं की एक टीम ने जापान एडवांस्ड इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी के सहयोग से एक नए एनोड मटिरियल का आविष्कार किया है। यह लिथियम-आयन बैटरीज को मिनटों में रिचार्ज करने में सक्षम बनाता है।

नया द्वि-आयामी (2डी) एनोड मटिरियल टाइटेनियम डाइबोराइड (टीआईबी2) से प्राप्त नैनोशीट का उपयोग करके विकसित किया गया है, जो एक मल्टी-स्टैक्ड सैंडविच जेसा मटिरियल होता है। जहां धातु के परमाणु बोरॉन की परतों के बीच मौजूद होते हैं। यह परिवर्तनकारी अनुसंधान नवाचार प्रयोगशाला से वास्तविक जीवन में अनुवाद के लिए समृद्धरूप से सक्षम है।

आईआईटी गांधीनगर के मुताबिक वर्तमान में, ग्रेफाइट और लिथियम टाइटेनेट व्यावसायिक रूप से उपलब्ध लिथियम-आयन बैटरीज में सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाले एनोड मटिरियल्स में से हैं जो लैपटॉप्स, मोबाइल फोन्स, और इलेक्ट्रिक वाहनों को पावर देती हैं। ग्रेफाइट एनोड के साथ लिथियम-आयन बैटरीज, जो अत्यधिक ऊर्जा घनत्व वाला है, एक इलेक्ट्रिक वाहन को एक चार्ज चक्र में सैकड़ों किलोमीटर तक चला सकता है। हालांकि, सुरक्षा के मोर्चे पर उसके लिए चुनौतियों का अपना हिस्सा है क्योंकि वे आग के खतरों से ग्रस्त हैं। लिथियम टाइटेनेट एनोड्स सुरक्षित और अधिक पसंदीदा विकल्प हैं, और वे फास्ट चाजिर्ंग की सुविधा भी देते हैं। लेकिन, उनके पास कम ऊर्जा घनत्व है, जिसका अर्थ है कि उन्हें अधिक बार रिचार्ज करने की आवश्यकता होती है।

संयुक्त शोध टीमों ने एनोड के लिए एक ऐसा मटिरियल विकसित करने का लक्ष्य रखा था जो न केवल बैटरी को तेजी से चार्ज करने में सक्षम बनाता हो बल्कि उसकी लॉन्ग लाइफ को भी सुनिश्चित करता हो। टीम का एक और महत्वपूर्ण विचार था कि मटिरियल ऐसा होना चाहिए कि इसे सरल स्केलेबल तरीके से संश्लेषित किया जा सके ताकि यह मौजूदा तकनीक को बदल सके।

आईआईटी गांधीनगर के प्रोफेसर कबीर जसुजा और जापान एडवांस्ड इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी के प्रोफेसर नोरियोशी मात्सुमी के नेतृत्व में शोध दल ने पाया कि जब टाइटेनियम डाइबोराइड आधारित पदानुक्रमित नैनोशीट्स का उपयोग एनोड तैयार करने के लिए किया गया तो इसने एक इकाई जो बैटरी की ऊर्जा क्षमता को मापती है, की निर्वहन क्षमता प्रदर्शित की। जो लिथियम-आयन डिफ्यूजन-संबंधी चुनौती को हल करती है।

उन्होंने यह भी पाया कि इस एनोड में उच्च क्षमता प्रतिधारण पर काफी डिस्चार्ज क्षमता के साथ अल्ट्रा-फास्ट चाजिर्ंग क्षमता थी। जिसका अर्थ है कि इस मटिरियल से बनी बैटरी 10,000 से ज्यादा साइकिल चार्ज करने के बाद भी लगभग उतनी ही उच्च परफॉर्मेंस देगी। इसके अलावा, रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के कारण कोई क्षरण नहीं हुआ था। छिद्रयुक्?तता भी बहुत अच्छी तरह से बनी रहती है, और यह हजारों चार्ज-डिस्चार्ज साइकल्स के बाद बहुत कम वॉल्यूमेट्रिक विस्तार के साथ संरचनात्मक स्थिरता प्रदर्शित करता है।

नए बैटरी मटिरियल की उच्च दक्षता के बारे में बताते हुए, एमटेक के छात्र, आकाश वर्मा, जो इस संशोधन कार्य के पहले लेखक भी हैं, कहते हैं, 'यह टाइटेनियम और बोरॉन परमाणुओं की नैनोशीट के भीतर एक दूसरे से मिली हुई एक कार्पेट जैसी छिद्रयुक्?त संरचना में उपस्थिति है जो कुशल चार्ज परिवहन और भंडारण में मदद कर रही हैं।' उन्होंने अपनी डबल मास्टर डिग्री के एक भाग के रूप में एक वर्ष आईआईटी गांधीनगर में और दूसरा वर्ष जापान एडवांस्ड इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी में बिताया।