समाचारं

"कीमियाशास्त्री" २.कस्तूरी, अधुना एव ठोस-अवस्था-बैटरी-क्षेत्रे ०-१ इति सफलतां प्राप्तवान् ।

टेस्लानवीनतमं पेटन्टं जनसामान्यं प्रति प्रकटितम् अस्ति, तत्र नूतनसामग्रीभिः बैटरीचक्रजीवनस्य उन्नयनस्य विषये चर्चा कृता अस्ति ।

कियत् उन्नतिः अभवत् ? प्रायः १०% ।

न अतिमहत् ?

परन्तु टेस्ला इत्यस्य नूतना उपलब्धिः अस्ति यत् केवलं सैद्धान्तिकरूपेण एव सम्भवं बैटरी-कैथोड्-सामग्रीम् प्रथमवारं वास्तविकतां परिणमयति, येन ठोस-अवस्थायाः बैटरी-प्रौद्योगिक्याः अनन्तरं विकासाय नूतनं द्वारं उद्घाटितम्

नूतनसामग्रीणां प्रयोगः पुनः ऊर्जाक्षेत्रस्य पुनर्लेखनं कर्तुं शक्नोति।

टेस्ला-संस्थायाः नूतन-बैटरी-सामग्रीषु किम् एतावत् महत् अस्ति ?

प्रथमं प्रयोगस्य परिणामं पश्यामः : १.

५० चार्ज-डिस्चार्ज-चक्रयोः कालखण्डे टेस्ला-संस्थायाः नूतन-कैथोड्-सामग्रीणां कृते निर्मितस्य बैटरी-क्षमतायाः कुलक्षमता प्रायः ९४% यावत् क्षीणा अभवत् ।

तुलनात्मकप्रयोगेषु टेस्ला इत्यस्य नूतनसूत्रं विना बैटरीणां कुलक्षमता प्रायः १०% न्यूनीभूता ।

यदि निरपेक्षमाइलेजस्य आधारेण गणना क्रियते तर्हि ५० वारं चार्जिंग्, डिस्चार्जिंग् च प्रायः २०,००० किलोमीटर् यावत् कारस्य उपयोगः भविष्यति ।

अतः यदि वयं न्यूनातिन्यूनं ६०,००० तः ७०,००० किलोमीटर् वा १,००,००० किलोमीटर् अपि युक्तानां साधारणपरिवारकारानाम् वास्तविकस्थितौ स्थापयामः तर्हि टेस्ला-संस्थायाः नूतनकैथोड्-सामग्रीभिः बैटरी-क्षीणीकरणस्य सुधारः वस्तुतः अतीव सीमितः अस्ति अन्येषु शब्देषु, वास्तविकसामूहिकउत्पादनात् पूर्वं अद्यापि बहुमार्गः अस्ति ।

तथापि टेस्ला इत्यस्य नूतनस्य पेटन्ट् इत्यस्य महती वस्तु अस्ति यत् एतत् बैटरी उद्योगे दीर्घकालीनसमस्यां भङ्गयति——मङ्गनीज-समृद्धाः कैथोड-सामग्रीः。

युक्तिः सोडाभस्मस्य एकं चुटकीं सिञ्चनं भवति।

ठोस अवस्थायाः बैटरी मार्गे सन्ति, सोडा भस्म भेदं करोति?

बैटरीषु सर्वे परिचिताः सन्ति मुख्यः सिद्धान्तः यत् रेडॉक्स् प्रतिक्रिया बन्दपाशरूपेण साक्षात्कृता भवति ।

बैटरी इत्यस्य निर्वहनप्रक्रियायाः समये बैटरी इत्यस्य सकारात्मकविद्युत्कोशः तुल्यकालिकसकारात्मकविभवयुक्तेन आक्सीडेन्टेन निर्मितः भवति तथा च विद्युत्विलेयकस्य मध्ये स्थिरः भवति सकारात्मकविद्युत्कोशः विक्रियायाः समये इलेक्ट्रॉनान् प्राप्नोति, यस्य अर्थः अस्ति यत् ऋणात्मकविद्युत्प्रवाहस्य उपरि इलेक्ट्रॉनाः इलेक्ट्रॉनान् प्राप्नुवन्ति विद्युत् विलेयकस्य माध्यमेन सकारात्मकविद्युत्प्रवाहं कृत्वा सकारात्मकप्रभारयुक्तान् आयनान् न्यूनीकरोति, ये प्रक्रियायां मुक्ताः भवन्ति ।

चार्जिंग् इति विपरीतम् आक्सीकरणविक्रिया ।

सकारात्मकविद्युत् - विद्युत् विलेयक - ऋणात्मकविद्युत्, १७९९ तमे वर्षे वोल्टा इत्यनेन बैटरी आविष्कृता ततः परं एषा मूलभूतसंरचना कदापि न परिवर्तिता ।

बैटरी-सम्बद्धं यत्किमपि नवीनं भवति तत् एतेषां त्रयाणां भागानां "कीमिया" अस्ति ।

यथा, वर्तमानकाले लोकप्रियः ठोस-अवस्था-बैटरी-अवधारणा पारम्परिक-बैटरीषु द्रव-विद्युत्-विलेयकस्य स्थाने ठोस-विद्युत्-विलेयकेन लघु-आकारं, बृहत्-क्षमता, द्रुत-चार्जिंग-निर्वाह-लक्षणं च प्राप्तुं भवति

परन्तु बैटरी-प्रदर्शनस्य सुधारः न केवलं विद्युत्-विलेयक-स्तरस्य भवति, अपितु सकारात्मक-नकारात्मक-विद्युत्-सामग्रीणां नवीनता अपि महत्त्वपूर्णा अस्ति

यथा, सर्वाधिकसामान्यत्रिकलिथियम अथवा लिथियमलोहफॉस्फेट् बैटरी सकारात्मकविद्युत्सामग्रीणां नामधेयेन नामकृताः सन्ति ।

सामान्यतया त्रिकोणीयलिथियमबैटरी इत्यस्य कैथोड् लिथियमनिकेलकोबाल्ट् मङ्गनेट् (Li(NiCoMn)O2) अथवा लिथियमनिकेलकोबाल्ट् एलुमिनेट् भवति, नकारात्मकं च ग्रेफाइटसामग्री भवति न्यूनतापमाने ।

परन्तु दोषाः अपि स्पष्टाः सन्ति, व्ययः अपि अधिकः अस्ति।मुख्यतःकोबाल्ट्अयं तत्त्वः पृथिव्यां मङ्गनीजस्य वा निकेलस्य वा अपेक्षया दूरं न्यूनः अस्ति ।

अतः त्रिगुणात्मकलिथियमबैटरीषु उच्चनिकेलसामग्री वर्तमानकाले अनुसृता दिशा अस्ति । परन्तु वैश्विकनिकेलखानानां स्थिरखननकालः केवलं प्रायः ३५ वर्षाणि एव भवति ।

लिथियम आयरन फॉस्फेट् बैटरीषु व्ययस्य दृष्ट्या बहवः लाभाः सन्ति, परन्तु तेषां सहनशक्तिः, क्षयप्रतिरोधः च त्रिगुणात्मकलिथियम इव उत्तमः नास्ति ।

किं ऊर्जाघनत्वं व्ययस्य च सन्तुलनं कर्तुं शक्नुवन्ति केचन कैथोड्-सामग्रीः सन्ति ?

अधुना बहवः प्रयासाः सन्ति, येषु एकः मङ्गनीज-समृद्धाः कैथोड्-सामग्रीः, यथा...LiMn2O4——लिथियम मङ्गनीज आक्साइड, प्रथमवारं १९८१ तमे वर्षे कृत्रिमरूपेण संश्लेषितं, त्रिविम-लिथियम-आयन-चैनलयुक्तं कैथोड्-पदार्थम् अस्ति ।

पृथिव्यां मङ्गनीजस्य भण्डारः कोबाल्ट्, निकेल इत्येतयोः अपेक्षया बहु अधिकः इति वक्तुं नावश्यकता वर्तते ।(अर्बटनयोः कोटिटनयोः च भेदः), व्ययसमस्यायाः समाधानं भवति।

तदतिरिक्तं लिथियम-मङ्गनेट्-इत्यस्य उच्च-क्षमता, पर्यावरण-अनुकूलता, उच्च-सुरक्षा-प्रदर्शनस्य च लाभाः सन्ति

ठोस-अवस्था-बैटरी-प्रौद्योगिक्याः अग्रिम-पीढौ मङ्गनीज-समृद्धानां कैथोड्-सामग्रीणां, समष्टि-लिथियम-धातु-एनोड्-इत्यस्य च संयोजनं सामूहिक-उत्पादनस्य आशाजनकः मार्गः अभवत्

परन्तु सर्वेषु विषयेषु "किन्तु" अस्ति ।

तन्त्रे बहुविधाः कारकाः सन्ति । एकतः आभार-निर्वाह-प्रक्रियायां मङ्गनीज-आयनाः विद्युत्-विलेहके विलीनाः भवन्ति, येन पदार्थे मङ्गनीज-सामग्री न्यूनीभवति, तस्मात् वोल्टेज-क्षीणीकरणं भवति

अपरपक्षे कैथोडसामग्रीणां संरचनात्मकक्षतिः अपि वोल्टेजक्षीणीकरणे महत्त्वपूर्णः कारकः भवति । आभार-निर्वाह-प्रक्रियायाः कालखण्डे लिथियम-समृद्धे मङ्गनीज-आधारित-कैथोड्-पदार्थे आयतनपरिवर्तनं भविष्यति, येन स्फटिकस्य तनावः, भङ्गः च भविष्यति, तस्मात् पदार्थस्य संरचना नष्टा भविष्यति, ततः अधिकं वोल्टेज-क्षीणीकरणं भविष्यति

अतः एतयोः पक्षयोः अपि विधिः आरभ्यतुं शक्नोति ।

टेस्ला इत्यस्य नूतने पेटन्टे संक्रमणधातुआयनानां समुचितमात्रायां डोपिङ्गस्य पद्धतेः उपयोगः भवति यत् सामग्रीयाः बनावटं स्थिरतां च सुधारयति, विघटनस्य अवक्षेपणस्य च घटनां न्यूनीकरोति, तस्मात् वोल्टेजक्षीणीकरणं न्यूनीकरोति

सामान्यतया जस्ता, लोह, निकेल इत्यादीनां धातुआयनानां डोपिंगं स्वीकार्यम् अस्ति ।परन्तु "बैटरीव्ययस्य न्यूनीकरणस्य" मौलिकमागधां विचार्य टेस्ला मैग्नीशियमस्य डोपं कर्तुं चितवान् ।(मैग्नीशियम फ्लोराइड) २.,सोडियम(सोडियम कार्बोनेट) २.。

मैग्नीशियम फ्लोराइड साधारणजनानाम् अस्य सह बहु सम्पर्कः न स्यात्, सामान्यतया धातुविज्ञानस्य, मृत्तिकाशास्त्रस्य, प्रकाशिकस्य च क्षेत्रेषु अस्य उपयोगः भवति ।किन्तुसोडियम कार्बोनेटवयं एतावन्तः परिचिताः स्मः किम् ?भर्जनविक्षारखैर~

अवश्यं अत्रत्याः सोडियमकार्बोनेट् औद्योगिकस्तरीयः उत्पादः अस्ति, तस्य शुद्धता च अद्यापि भवतः मम च पाकशालायां यत् सोडाभस्म अस्ति तस्मात् बहु भिन्नम् अस्ति ।

यद्यपि टेस्ला इत्यस्य नूतनं पेटन्टं कारयोः उपरि मङ्गनीज-समृद्धानि कैथोड्-सामग्रीणि स्थापयितुं केवलं लघुपदं एव अस्ति तथापि तस्य महत्त्वं न्यूनीकर्तुं न शक्यते :

पूर्वं केवलं “सैद्धान्तिकरूपेण” उपलब्धं बैटरी-कैथोड्-सामग्रीम् यथार्थरूपेण परिणमयति ।

वर्तमान द्रवबैटरीषु उपयुज्यते, एतत् व्ययस्य महतीं न्यूनीकरणं कर्तुं शक्नोति, कार्यक्षमतां च सुधारयितुं शक्नोति ।

परन्तु यत् अधिकं महत्त्वपूर्णं तत् भविष्ये ठोस-अवस्था-बैटरी-प्रयोगः अस्ति : कैथोड-विषये न्यून-लाभ-उच्च-प्रदर्शन-युक्ताः मङ्गनीज-समृद्धाः पदार्थाः स्वाभाविकतया आवश्यकतां पूरयितुं शक्नुवन्ति अधुना टेस्ला-संस्थायाः अपि तथैव न्यून-लाभ-समाधानं प्रदत्तम् अस्तिबैटरी आयुःयोजना।

विद्युत्वाहनपरिधिस्य, मूल्यस्य, कार्यक्षमतायाः च असम्भवप्रतीतत्रिकोणं क्रैक कर्तुं मुख्यः सफलता अस्माकं पाकशालासु शान्ततया शयिता अस्ति।

शिक्षाविदः मस्कः अधुना नूतनं उपाधिं प्राप्तवान् अस्ति :कीमियाशास्त्री。

— संयुज्लेखकः —

— उपरि —

【स्मार्ट कार सन्दर्भ】खातेः प्राधिकरणं विना मूलसामग्रीणां पुनरुत्पादनं निषिद्धम् अस्ति।

अत्र क्लिक् कुर्वन्तु👇मां अनुसृत्य तारकं चिह्नितुं स्मर्यताम्, ठीकम्~