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अमेरिकी वैज्ञानिकों ने एक नए प्रकार की पिघली हुई नमक बैटरी विकसित की है, जिससे कम तापमान और कम लागत पर ग्रिड-स्तरीय ऊर्जा भंडारण प्राप्त करने की उम्मीद है।

20 अक्टूबर, 2021

By हॉपप्टो

पवन और सौर ऊर्जा जैसे नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की निरंतर वृद्धि के साथ, प्रकृति से रुक-रुक कर ऊर्जा को संग्रहीत करने के लिए रचनात्मक समाधानों की आवश्यकता है। एक संभावित समाधान एक पिघला हुआ नमक बैटरी है, जो लिथियम बैटरी के फायदे प्रदान करता है, लेकिन कुछ समस्याओं को हल करने की आवश्यकता होती है।

यूएस नेशनल न्यूक्लियर सेफ्टी एडमिनिस्ट्रेशन के तहत सैंडिया नेशनल लेबोरेटरीज (सैंडिया नेशनल लेबोरेटरीज) के वैज्ञानिकों ने एक नया डिजाइन प्रस्तावित किया है जो इन कमियों को हल कर सकता है और वर्तमान में उपलब्ध संस्करण के साथ संगत एक नई पिघला हुआ नमक बैटरी प्रदर्शित करता है। इसकी तुलना में, इस प्रकार की ऊर्जा भंडारण बैटरी को अधिक ऊर्जा का भंडारण करते हुए अधिक सस्ते में बनाया जा सकता है।

सस्ते और कुशलता से बड़ी मात्रा में ऊर्जा का भंडारण पूरे शहर को बिजली देने के लिए अक्षय ऊर्जा का उपयोग करने की कुंजी है। हालांकि इसके कई फायदे हैं, लेकिन महंगी लिथियम बैटरी तकनीक में यही कमी है। पिघला हुआ नमक बैटरी एक अधिक लागत प्रभावी समाधान है जो इलेक्ट्रोड का उपयोग करता है जो उच्च तापमान की सहायता से पिघला हुआ रहता है।

परियोजना के प्रमुख शोधकर्ता लियो स्मॉल ने कहा, "हम पिघली हुई सोडियम बैटरी के काम के तापमान को न्यूनतम संभव भौतिक तापमान तक कम करने के लिए कड़ी मेहनत कर रहे हैं।" "बैटरी के तापमान को कम करते हुए, यह समग्र लागत को भी कम कर सकता है। आप सस्ती सामग्री का उपयोग कर सकते हैं। बैटरियों को कम इन्सुलेशन की आवश्यकता होती है, और सभी बैटरियों को जोड़ने वाले तार पतले हो सकते हैं।"

व्यावसायिक रूप से, इस प्रकार की बैटरी को सोडियम-सल्फर बैटरी कहा जाता है। इनमें से कुछ बैटरियों को विश्व स्तर पर विकसित किया गया है, लेकिन वे आमतौर पर 520 से 660 ° F (270 से 350 ° C) के तापमान पर काम करती हैं। सैंडिया टीम का लक्ष्य बहुत कम है, हालांकि ऐसा करने के लिए पुनर्विचार की आवश्यकता है क्योंकि उच्च तापमान पर काम करने वाले रसायन कम तापमान पर काम करने के लिए उपयुक्त नहीं हैं।

समझा जाता है कि वैज्ञानिकों के नए डिजाइन में तरल सोडियम धातु और एक नए प्रकार का तरल मिश्रण शामिल है। यह तरल मिश्रण सोडियम आयोडाइड और गैलियम क्लोराइड से बना है, जिसे वैज्ञानिक कैथोलिक कहते हैं।

एक रासायनिक प्रतिक्रिया तब होती है जब बैटरी ऊर्जा छोड़ती है, सोडियम आयनों और इलेक्ट्रॉनों का उत्पादन करती है जो अत्यधिक चयनात्मक पृथक्करण सामग्री से गुजरते हैं और दूसरी तरफ पिघला हुआ आयोडाइड नमक बनाते हैं।

यह सोडियम-सल्फर बैटरी 110 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर काम कर सकती है। आठ महीने के प्रयोगशाला परीक्षण के बाद, इसके मूल्य को साबित करते हुए, इसे 400 से अधिक बार चार्ज और डिस्चार्ज किया जा चुका है। इसके अलावा, इसका वोल्टेज 3.6 वोल्ट है, जो वैज्ञानिकों का कहना है कि बाजार में पिघला हुआ नमक बैटरी की तुलना में 40% अधिक है, इसलिए इसमें उच्च ऊर्जा घनत्व है।

शोध लेखक मार्था ग्रॉस ने कहा: "इस पेपर में हमने जो नई कैथोलिक रिपोर्ट दी है, उसके कारण हम इस प्रणाली में कितनी ऊर्जा इंजेक्ट की जा सकती हैं, इस बारे में बहुत उत्साहित हैं। पिघला हुआ सोडियम बैटरी दशकों से आसपास रही है, और वे पूरी दुनिया में हैं, लेकिन वे कभी नहीं रहे। किसी ने उनके बारे में बात नहीं की। इसलिए, तापमान को कम करने और कुछ डेटा वापस लाने और यह कहने में सक्षम होना बहुत अच्छा है, 'यह वास्तव में व्यवहार्य प्रणाली है।'"

वैज्ञानिक अब बैटरी की लागत को कम करने पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं, जिसे गैलियम क्लोराइड को बदलकर प्राप्त किया जा सकता है, जो टेबल नमक से लगभग 100 गुना अधिक महंगा है। उन्होंने कहा कि यह तकनीक अभी भी व्यावसायीकरण से 5 से 10 साल दूर है, लेकिन उनके लिए जो फायदेमंद है वह है बैटरी की सुरक्षा क्योंकि इससे आग लगने का खतरा नहीं होता है।

शोध लेखक एरिक स्पोएर्के ने कहा, "यह कम तापमान पिघला हुआ सोडियम बैटरी के दीर्घकालिक स्थिर चक्र का पहला प्रदर्शन है।" "हमारा जादू यह है कि हमने नमक रसायन और इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री निर्धारित की है, जो हमें 230 डिग्री फ़ारेनहाइट पर प्रभावी ढंग से संचालित करने की अनुमति देती है। काम करें। यह कम तापमान सोडियम आयोडाइड संरचना पिघला हुआ सोडियम बैटरी का एक संशोधन है।"

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