নতুন শক্তির ভিত্তি: লিথিয়াম ব্যাটারির বিকাশ এবং নীতি পড়ুন

লিথিয়াম ব্যাটারি হল একটি সাধারণ ধরনের রিচার্জেবল ব্যাটারি যার ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়া ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের মধ্যে লিথিয়াম আয়নগুলির স্থানান্তরের উপর ভিত্তি করে। লিথিয়াম ব্যাটারিগুলির উচ্চ শক্তির ঘনত্ব, দীর্ঘ জীবন এবং কম স্ব-স্রাবের হারের সুবিধা রয়েছে, তাই এগুলি বিভিন্ন ইলেকট্রনিক ডিভাইস এবং বৈদ্যুতিক যানবাহনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

লিথিয়াম ব্যাটারির কাজের নীতিটি ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের মধ্যে লিথিয়াম আয়নগুলির স্থানান্তরের উপর ভিত্তি করে। চার্জিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, লিথিয়াম আয়নগুলি ইতিবাচক উপাদান (সাধারণত একটি অক্সাইড যেমন লিথিয়াম কোবাল্টেট) থেকে নির্গত হয়, ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্য দিয়ে যায় এবং তারপরে নেতিবাচক উপাদানে (সাধারণত একটি কার্বন উপাদান) প্রবেশ করা হয়। স্রাব প্রক্রিয়া চলাকালীন, লিথিয়াম আয়নগুলি নেতিবাচক উপাদান থেকে পৃথক হয় এবং ইলেক্ট্রোলাইটের মাধ্যমে ইতিবাচক উপাদানে চলে যায়, বর্তমান এবং বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপন্ন করে, যা বাহ্যিক সরঞ্জামগুলিকে কাজ করতে চালিত করে।

লিথিয়াম ব্যাটারির কাজের নীতিকে নিম্নলিখিত ধাপে সরলীকরণ করা যেতে পারে:

1. চার্জিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, লিথিয়াম ব্যাটারির নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড বাহ্যিক ইলেকট্রন শোষণ করবে। বৈদ্যুতিকভাবে নিরপেক্ষ থাকার জন্য, ধনাত্মক ইলেক্ট্রোডকে বাইরের দিকে ইলেকট্রন ছেড়ে দিতে বাধ্য করা হবে এবং যে লিথিয়াম আয়নগুলি ইলেকট্রন হারিয়েছে তারা নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের প্রতি আকৃষ্ট হবে এবং ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্য দিয়ে নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডে চলে যাবে। এইভাবে, নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড ইলেকট্রনগুলিকে পুনরায় পূরণ করে এবং লিথিয়াম আয়নগুলিকে সঞ্চয় করে।

2. ডিসচার্জ করার সময়, ইলেকট্রনগুলি বাহ্যিক সার্কিটের মাধ্যমে ধনাত্মক ইলেক্ট্রোডে ফিরে আসে এবং লিথিয়াম আয়নগুলিও নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপাদান থেকে সরানো হয়, প্রক্রিয়ায় সঞ্চিত বৈদ্যুতিক শক্তিকে ছেড়ে দেয় এবং ইলেক্ট্রোলাইটের মাধ্যমে ধনাত্মক ইলেক্ট্রোডে ফিরে যায়, এবং ইলেকট্রন লিথিয়াম যৌগের গঠন পুনরুদ্ধার করার জন্য হ্রাস প্রতিক্রিয়ায় অংশ নিতে একত্রিত হয়।

3. চার্জ এবং স্রাবের প্রক্রিয়ায়, আসলে, এটি লিথিয়াম আয়ন ইলেকট্রনকে তাড়া করার প্রক্রিয়া, যার সময় বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয় এবং মুক্তি পাওয়া যায়।

লিথিয়াম ব্যাটারির বিকাশ একাধিক পর্যায়ে গেছে। 1970 এর দশকের গোড়ার দিকে, লিথিয়াম ধাতব ব্যাটারিগুলি প্রথম চালু করা হয়েছিল, কিন্তু লিথিয়াম ধাতুর উচ্চ কার্যকলাপ এবং নিরাপত্তা সমস্যার কারণে, তাদের প্রয়োগের সুযোগ সীমিত ছিল। পরবর্তীকালে, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলি মূলধারার প্রযুক্তিতে পরিণত হয়েছে, যা লিথিয়াম ধাতব ব্যাটারির নিরাপত্তা সমস্যা সমাধানের জন্য ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপকরণ হিসাবে অ-ধাতু লিথিয়াম যৌগ ব্যবহার করে। 1990-এর দশকে, লিথিয়াম পলিমার ব্যাটারি আবির্ভূত হয়, পলিমার জেলগুলিকে ইলেক্ট্রোলাইট হিসাবে ব্যবহার করে, ব্যাটারির নিরাপত্তা এবং শক্তির ঘনত্ব উন্নত করে। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, নতুন লিথিয়াম ব্যাটারি প্রযুক্তি যেমন লিথিয়াম-সালফার ব্যাটারি এবং সলিড-স্টেট লিথিয়াম ব্যাটারিগুলিও বিকাশ করছে।

বর্তমানে, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি এখনও সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত এবং সবচেয়ে পরিপক্ক ব্যাটারি প্রযুক্তি। এটির উচ্চ শক্তির ঘনত্ব, দীর্ঘ চক্র জীবন এবং স্ব-স্রাবের হার কম এবং মোবাইল ফোন, নোটবুক কম্পিউটার, বৈদ্যুতিক যান এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এছাড়াও, লিথিয়াম পলিমার ব্যাটারিগুলি তাদের উচ্চ শক্তির ঘনত্ব এবং পাতলা নকশার বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে পাতলা এবং হালকা ডিভাইস এবং বেতার হেডফোনগুলির মতো ক্ষেত্রেও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

লিথিয়াম ব্যাটারির ক্ষেত্রে চীন উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি করেছে। চীন লিথিয়াম ব্যাটারির বিশ্বের বৃহত্তম উৎপাদক এবং গ্রাহকদের মধ্যে একটি। চীনের লিথিয়াম ব্যাটারি শিল্প চেইন সম্পূর্ণ, কাঁচামাল সংগ্রহ থেকে ব্যাটারি উত্পাদন একটি নির্দিষ্ট স্কেল এবং প্রযুক্তিগত শক্তি আছে। চীনের লিথিয়াম ব্যাটারি কোম্পানিগুলো প্রযুক্তি গবেষণা ও উন্নয়ন, উৎপাদন ক্ষমতা এবং বাজার শেয়ারে গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতি করেছে। এছাড়াও, চীন সরকার লিথিয়াম ব্যাটারি শিল্পের বিকাশ এবং উদ্ভাবনকে উত্সাহিত করার জন্য একাধিক সমর্থন নীতিও চালু করেছে। লিথিয়াম ব্যাটারি ইলেকট্রনিক ডিভাইস এবং বৈদ্যুতিক যানবাহনের মতো এলাকায় একটি প্রধান শক্তির সমাধান হয়ে উঠেছে।