লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলি উচ্চ-প্রযুক্তি শিল্প এবং আমাদের দৈনন্দিন জীবনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় এবং তাদের কর্মক্ষমতা সরাসরি শক্তি দক্ষতা এবং ব্যবহারকারীর অভিজ্ঞতাকে প্রভাবিত করে। সম্প্রতি, নানকাই বিশ্ববিদ্যালয় এবং সাংহাই ইনস্টিটিউট অফ স্পেস পাওয়ার সোর্সেসের গবেষকদের একটি দল একটি যুগান্তকারী অগ্রগতি অর্জন করেছে। একটি নতুন ইলেক্ট্রোলাইট প্রযুক্তির মাধ্যমে, তারা একই আকার এবং ওজন বজায় রেখে বিদ্যমান লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির ব্যাটারি লাইফ দ্বিগুণ করার আশা করছে এবং তাদের নিম্ন-তাপমাত্রার কর্মক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করবে। এই অর্জনটি ২৬শে সকালে আন্তর্জাতিক একাডেমিক জার্নাল 'নেচার'-এ প্রকাশিত হয়েছে।নতুন ব্যাটারির মূল অগ্রগতি এর অভ্যন্তরীণ ইলেক্ট্রোলাইটে নিহিত, যা আয়ন পরিবাহক হিসাবে কাজ করে, ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক ইলেকট্রোডের মধ্যে একটি "হাইওয়ে"-এর মতো কাজ করে। এটি ব্যাটারির শক্তি দক্ষতা, অপারেশনাল স্থিতিশীলতা এবং তাপমাত্রা অভিযোজনযোগ্যতার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। বর্তমানে, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে ইলেক্ট্রোলাইট দ্রাবকে সাধারণত একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান—অক্সিজেন থাকে। এর সুবিধা হল লিথিয়াম লবণের জন্য এর শক্তিশালী দ্রবণীয়তা, কিন্তু এই শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়া চার্জ স্থানান্তরকেও সীমিত করে, যা ব্যাটারির শক্তি ঘনত্বকে আরও উন্নত করা কঠিন করে তোলে এবং এর নিম্ন-তাপমাত্রার কর্মক্ষমতাকে সীমিত করে।নানাকাই বিশ্ববিদ্যালয়ের রসায়ন বিভাগের গবেষক ঝাও কিং ব্যাখ্যা করেছেন: "ইলেক্ট্রোলাইটের লক্ষ্য হল দ্রুত আয়ন বিচ্ছিন্ন করা এবং দ্রুত চার্জ স্থানান্তর বিক্রিয়া সহজতর করা, যা সহজাতভাবে পরস্পরবিরোধী।" আমরা ফ্লুরিন বিবেচনা করেছি, একই পর্যায়ের একটি উপাদান, কারণ ফ্লুরিনের লিথিয়ামের সাথে দুর্বল সমন্বয় রয়েছে, যা লিথিয়াম আয়নগুলির মধ্যে চার্জ স্থানান্তরকে সহজতর করে এবং এইভাবে ব্যাটারির সামগ্রিক পাওয়ার ঘনত্ব বৃদ্ধি করে।
কয়েক বছর ধরে নিবেদিত গবেষণার পর, দলটি ফ্লুরিন দ্বারা লিথিয়াম লবণ দ্রবীভূত করার অসুবিধা, নতুন ফ্লুরিনেটেড হাইড্রোকার্বন দ্রাবক অণুর একটি সিরিজ সংশ্লেষণ করার মতো মূল চ্যালেঞ্জগুলি অতিক্রম করেছে। ফ্লুরিন পরমাণুর ইলেকট্রন ঘনত্ব এবং দ্রাবক অণুর স্টেরিক হিন্ড্রেন্স নিয়ন্ত্রণ করে, তারা দ্রুত চার্জ স্থানান্তর গতিবিদ্যা প্রদর্শন করার সময় প্রয়োজনীয় ইলেক্ট্রোলাইটের পরিমাণ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করেছে, যার ফলে ব্যাটারির শক্তি ঘনত্ব এবং নিম্ন-তাপমাত্রার অভিযোজনযোগ্যতা উভয়ই উন্নত হয়েছে।
লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলি উচ্চ-প্রযুক্তি শিল্প এবং আমাদের দৈনন্দিন জীবনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় এবং তাদের কর্মক্ষমতা সরাসরি শক্তি দক্ষতা এবং ব্যবহারকারীর অভিজ্ঞতাকে প্রভাবিত করে। সম্প্রতি, নানকাই বিশ্ববিদ্যালয় এবং সাংহাই ইনস্টিটিউট অফ স্পেস পাওয়ার সোর্সেসের গবেষকদের একটি দল একটি যুগান্তকারী অগ্রগতি অর্জন করেছে। একটি নতুন ইলেক্ট্রোলাইট প্রযুক্তির মাধ্যমে, তারা একই আকার এবং ওজন বজায় রেখে বিদ্যমান লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির ব্যাটারি লাইফ দ্বিগুণ করার আশা করছে এবং তাদের নিম্ন-তাপমাত্রার কর্মক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করবে। এই অর্জনটি ২৬শে সকালে আন্তর্জাতিক একাডেমিক জার্নাল 'নেচার'-এ প্রকাশিত হয়েছে।নতুন ব্যাটারির মূল অগ্রগতি এর অভ্যন্তরীণ ইলেক্ট্রোলাইটে নিহিত, যা আয়ন পরিবাহক হিসাবে কাজ করে, ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক ইলেকট্রোডের মধ্যে একটি "হাইওয়ে"-এর মতো কাজ করে। এটি ব্যাটারির শক্তি দক্ষতা, অপারেশনাল স্থিতিশীলতা এবং তাপমাত্রা অভিযোজনযোগ্যতার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। বর্তমানে, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে ইলেক্ট্রোলাইট দ্রাবকে সাধারণত একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান—অক্সিজেন থাকে। এর সুবিধা হল লিথিয়াম লবণের জন্য এর শক্তিশালী দ্রবণীয়তা, কিন্তু এই শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়া চার্জ স্থানান্তরকেও সীমিত করে, যা ব্যাটারির শক্তি ঘনত্বকে আরও উন্নত করা কঠিন করে তোলে এবং এর নিম্ন-তাপমাত্রার কর্মক্ষমতাকে সীমিত করে।নানাকাই বিশ্ববিদ্যালয়ের রসায়ন বিভাগের গবেষক ঝাও কিং ব্যাখ্যা করেছেন: "ইলেক্ট্রোলাইটের লক্ষ্য হল দ্রুত আয়ন বিচ্ছিন্ন করা এবং দ্রুত চার্জ স্থানান্তর বিক্রিয়া সহজতর করা, যা সহজাতভাবে পরস্পরবিরোধী।" আমরা ফ্লুরিন বিবেচনা করেছি, একই পর্যায়ের একটি উপাদান, কারণ ফ্লুরিনের লিথিয়ামের সাথে দুর্বল সমন্বয় রয়েছে, যা লিথিয়াম আয়নগুলির মধ্যে চার্জ স্থানান্তরকে সহজতর করে এবং এইভাবে ব্যাটারির সামগ্রিক পাওয়ার ঘনত্ব বৃদ্ধি করে।
কয়েক বছর ধরে নিবেদিত গবেষণার পর, দলটি ফ্লুরিন দ্বারা লিথিয়াম লবণ দ্রবীভূত করার অসুবিধা, নতুন ফ্লুরিনেটেড হাইড্রোকার্বন দ্রাবক অণুর একটি সিরিজ সংশ্লেষণ করার মতো মূল চ্যালেঞ্জগুলি অতিক্রম করেছে। ফ্লুরিন পরমাণুর ইলেকট্রন ঘনত্ব এবং দ্রাবক অণুর স্টেরিক হিন্ড্রেন্স নিয়ন্ত্রণ করে, তারা দ্রুত চার্জ স্থানান্তর গতিবিদ্যা প্রদর্শন করার সময় প্রয়োজনীয় ইলেক্ট্রোলাইটের পরিমাণ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করেছে, যার ফলে ব্যাটারির শক্তি ঘনত্ব এবং নিম্ন-তাপমাত্রার অভিযোজনযোগ্যতা উভয়ই উন্নত হয়েছে।