जिंक-मैंगनीज बैटरी पैदावार बड़े पैमाने पर, सस्ती ऊर्जा भंडारण ब्रेकथ्रू

एक नई लागत प्रभावी बैटरी बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण को बढ़ा सकती है। प्रोटोटाइप का प्रारंभिक अध्ययन, प्रतिष्ठित में प्रकाशित हुआ प्रकृति ऊर्जा सुझाव देते हैं कि, जब पैसिफिक नॉर्थवेस्ट नेशनल लेबोरेटरी के शोधकर्ताओं ने जस्ता-मैंगनीज के कामकाज को डिकोड किया, तो उन्होंने लागतों को बढ़ाए बिना बैटरी में नाटकीय रूप से सुधार करने का एक तरीका पाया।

बैटरी से खराब ऊर्जा भंडारण अनगिनत अप-एंड-टेक्नोलॉजी में बाधा उत्पन्न करने के लिए जारी है, जिसमें कई हरी ऊर्जा डिजाइन शामिल हैं। खराब ऊर्जा भंडारण सौर और पवन ऊर्जाओं को अपनाने में एक महत्वपूर्ण समस्या है, क्योंकि वर्तमान बैटरी कम ऊर्जा उत्पादन अवधि की क्षतिपूर्ति करने के लिए पीक समय के दौरान उत्पन्न पर्याप्त ऊर्जा को धारण करने में सक्षम नहीं हैं, जैसे रात में या जब हवा मर जाती है। दुनिया भर के शोधकर्ता ऊर्जा भंडारण को बढ़ावा देने के लिए सख्त तरीके से प्रयास कर रहे हैं, और किसी भी तरह की नई डिजाइन भारी क्षमता प्रदान करती है।

जस्ता-मैंगनीज ऊर्जा भंडारण अपने आप में नया नहीं है, लेकिन पिछले परीक्षण में पाया गया था कि बैटरी समय के साथ एक चार्ज धारण करने की क्षमता खो देती है। शोधकर्ताओं ने परिकल्पना की है कि बैटरी की गिरावट एक प्रक्रिया का परिणाम थी जिसे इंटरक्लेरेशन कहा जाता है, जो लिथियम-आयन बैटरी में कुछ हद तक होती है।लेकिन इस सबसे हाल के अध्ययन में पाया गया कि जिंक-मैंगनीज बैटरी रासायनिक रूपांतरण के माध्यम से ऊर्जा का भंडारण करती है, जैसे सीसा-एसिड बैटरी, भंडारण में सुधार करने का मौका देती है।

जब जस्ता-मैंगनीज बैटरी ऊर्जा का भंडारण करती है, तो बैटरी के कुछ मैंगनीज इलेक्ट्रोलाइट समाधान में घुल जाते हैं। यदि यह प्रक्रिया काफी हद तक होती है, तो बैटरी अपनी ऊर्जा भंडारण क्षमता को पर्याप्त मात्रा में खो देती है। इसलिए शोधकर्ताओं ने प्रोटोटाइप बैटरी में मैंगनीज की एकाग्रता को बढ़ा दिया, उन्होंने पाया कि वे 5,000 चक्रों के बाद भी शुरुआती मात्रा का लगभग 92 प्रतिशत ऊर्जा भंडारण रख सकते हैं।

लैब रिसर्च की एक विज्ञप्ति में पीएनएनएल लैबोरेटरी फेलो और अध्ययन के सह-लेखक जुन लियू कहते हैं, "इस शोध से पता चलता है कि जिंक-मैंगनीज ऑक्साइड बैटरी प्रदर्शन में सुधार के लिए रासायनिक रूपांतरण प्रतिक्रिया के दौरान संतुलन को नियंत्रित करने की आवश्यकता है।"

"परिणामस्वरूप, जस्ता-मैंगनीज ऑक्साइड बैटरी आज ग्रिड का समर्थन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले लिथियम-आयन और लीड-एसिड बैटरी की तुलना में बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण के लिए अधिक व्यवहार्य समाधान हो सकता है," लियू कहते हैं।

खोज के बारे में सबसे अच्छी बात यह है कि जिंक-मैंगनीज बैटरी सस्ती और बुनियादी सामग्री प्रचुर मात्रा में हैं। जस्ता और मैंगनीज की मांग में भी बड़ी वृद्धि वर्तमान आपूर्ति स्तरों पर जोर नहीं दे सकती है, जो कि महत्वपूर्ण है, क्योंकि यदि खोज आधी महत्वपूर्ण है जैसा कि लगता है, बहुत अधिक मांग होने जा रही है। और कोई भी एक सफलता तकनीक को नहीं देखना चाहता है जैसे दुनिया भर में यह एक स्पार्क जस्ता और मैंगनीज युद्धों। नहीं, यह असली सौदा हो सकता है।