Silicon–air battery
সিলিকন-এয়ার ব্যাটারি হল একটি নতুন ব্যাটারি প্রযুক্তি যা টেকনিয়ন-ইসরায়েল ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির গ্র্যান্ড টেকনিয়ন এনার্জি প্রোগ্রামের অধ্যাপক আইন-এলির নেতৃত্বে একটি দল উদ্ভাবন করেছে। সিলিকন-এয়ার ব্যাটারি প্রযুক্তি অক্সিজেন এবং সিলিকন বিদ্যুদ্বাহকের উপর ভিত্তি করে তৈরি। এই ধরনের ব্যাটারিগুলি অত্যন্ত শুষ্ক পরিস্থিতি এবং উচ্চ আর্দ্রতা উভয়ের জন্য উচ্চ সহনশীলতা সহ হালকা হতে পারে। অন্যান্য অ্যানোড-এয়ার ব্যাটারিগুলির মতো, বিশেষত ধাতব-এয়ার ব্যাটারিগুলিতে, সিলিকন-এয়ার ব্যাটারিগুলি তাদের ক্যাথোডের জন্য বায়ুমণ্ডলীয় অক্সিজেনের উপর নির্ভর করে; তারা সেই অনুযায়ী তাদের কাঠামোর মধ্যে কোনও ক্যাথোড উপকরণ অন্তর্ভুক্ত করে না এবং এটি খরচ এবং ওজনে অর্থনীতির অনুমতি দেয়। কক্ষ-তাপমাত্রার আয়নিক তরল তড়িৎবিশ্লেষ্য ব্যবহার করে পরীক্ষামূলক কোষগুলি সিলিকনের প্রতি বর্গ সেন্টিমিটারে 0.3 মিলিয়াম্পিয়ার বিদ্যুৎ ঘনত্বে 1 থেকে 1.2 ভোল্টের মধ্যে উৎপাদন করেছে। ইতিহাস জনসাধারণের জন্য উপলব্ধ একমাত্র গবেষণা প্রতিবেদনটি এর স্রষ্টা ইয়াইর-ইন-এলি করেছিলেন। এলি টেকনিওন-ইসরায়েল ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজিতে ডেভিড স্টারোসভেটস্কি, টেকনিওনের স্নাতক ছাত্র গিল কোহেন, পেনসিলভেনিয়া স্টেট ইউনিভার্সিটির ডিগবি ম্যাকডোনাল্ড এবং কিয়োটো বিশ্ববিদ্যালয়ের রিকা হাগিওয়ারার সাথে গবেষণা শুরু করেন। সিলিকনকে জ্বালানী কোষ হিসাবে ব্যবহার করার জন্য এলির যুক্তি হল এর উচ্চ নির্দিষ্ট শক্তি, সম্পদ হিসাবে এর বিশাল প্রাপ্যতা (সিলিকন মহাবিশ্বের অষ্টম সর্বাধিক প্রাচুর্য, পৃথিবীর ভূত্বকের দ্বিতীয় সর্বাধিক প্রাচুর্য), উচ্চ আর্দ্রতা সহ স্থানগুলির সহনশীলতা এবং অ-বিষাক্ত বৈশিষ্ট্য। তাদের পরীক্ষায়, তারা বিভিন্ন তরল অক্সিজেন সমাধান ব্যবহার করে বিভিন্ন সম্ভাব্য শক্তি এবং ভোল্টেজের জন্য পরীক্ষা করেছিল। ব্যাটারির উপর পরীক্ষামূলক ফলাফল এবং তত্ত্বগুলি 2009 সালে ইলেক্ট্রোকেমিস্ট্রি কমিউনিকেশনস জার্নালে অনলাইনে প্রকাশিত হয়েছিল। এটি ডিএআরপিএ এবং পেন্টাগনের মতো সংস্থাগুলির দৃষ্টি আকর্ষণ করেছে, যেখানে তারা বর্তমানে এই ব্যাটারির সামরিক ব্যবহার নিয়ে কাজ করছে। ব্যাটারিটি এখনও এই সংস্থাগুলির দ্বারা গবেষণার অধীনে রয়েছে এবং বাণিজ্যিক ব্যবহারের জন্য উপলব্ধ নয়। নকশা ব্যাটারির শক্তির উৎসটি 1-ইথাইল-3-মিথিলিমিডাজোলিয়াম অলিগোফ্লোরোহাইড্রোজেনেট (ই. এম. আই. · <আই. ডি. 1> · এফ) নামে পরিচিত একটি আয়নিক তরল ব্যবহার করে তৈরি করা হয়, যা নিবন্ধে কক্ষ তাপমাত্রার আয়নিক তরল (আর. টি. আই. এল) হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে এবং উচ্চ পরিমাণে সিলিকনযুক্ত ওয়েফার। ওয়েফারগুলি একটি অ্যানোড (জ্বালানী উৎসের জারণ) হিসাবে কাজ করে এবং আর. টি. আই. এল একটি তড়িৎবিশ্লেষ্য হিসাবে কাজ করে যা ওয়েফারগুলিকে ব্যবহারযোগ্য শক্তিতে পরিণত করে। নিষ্ক্রিয় অবস্থায়, আর. টি. আই. এল ধীর গতিতে ওয়েফারগুলি দ্রবীভূত করে কারণ প্রতিক্রিয়ার গতি বাড়ানোর জন্য কোনও আধা-পরিবাহী নেই। যখন ব্যবহার করা হবে, তখন আর. টি. আই. এল সিলিকন ওয়েফারগুলি দ্রবীভূত করার জন্য দ্রুত প্রতিক্রিয়া জানাবে, যা যে কোনও ইলেকট্রনিক্সে ব্যবহারের জন্য শক্তি উৎপাদন করবে। ব্যাটারিতে একটি অন্তর্নির্মিত ক্যাথোডের অভাব রয়েছে যা বেশিরভাগ ব্যাটারি অ্যানোডের চার্জের ভারসাম্য বজায় রাখতে ব্যবহার করে। পরিবর্তে, ব্যাটারির ঝিল্লি বায়ুমণ্ডল থেকে অক্সিজেনকে তার মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হতে দেয় এবং ক্যাথোড হিসাবে কাজ করে। ডি. এ. আর. পি. এ এবং এস. আর. আই দ্বারা স্ট্রেস্ড পিলার-ইঞ্জিনিয়ারড সি. এম. ও. এস প্রযুক্তি রেডিড ফর ইভানেসেন্স (এস. পি. ই. টি. আর. ই) নিয়ে গবেষণা চলছে। এটি একটি অতিরিক্ত বৈশিষ্ট্য সহ একটি সিলিকন-এয়ার ব্যাটারির উপর ভিত্তি করেঃ এমন সরঞ্জামগুলিতে যেখানে শত্রুকে ক্যাপচার করা ডিভাইসগুলি থেকে বা এই জাতীয় ডিভাইসগুলি থেকে প্রাপ্ত তথ্য থেকে লাভ করার ক্ষমতা অস্বীকার করতে হয়, একটি স্পেকটর ব্যাটারি একটি কিল সিগন্যালে প্রতিক্রিয়া জানাতে পারে যা এটি চালিত ডিভাইসের সাথে স্ব-ধ্বংস করে। সামরিক কাজে এটি সম্ভাব্য আগ্রহের বিষয়। ব্যাটারির সঞ্চয় ক্ষমতা অ্যালুমিনিয়াম-এয়ার ব্যাটারির সাথে খুব তুলনীয়। সিলিকন-বায়ু ব্যাটারির নির্দিষ্ট শক্তি আনুমানিক 8470 ডাব্লুএইচ/কেজি এবং শক্তির ঘনত্ব প্রায় 2109.0 ডাব্লুএইচ/এল। ব্যাটারি ভোল্টেজ হল 1-1.2 ভি। একটি ডেডিকেটেড ইলেক্ট্রোলাইট প্রবাহ ব্যবস্থা ব্যবহার করে, জলীয় ইলেক্ট্রোলাইটের জন্য 1000 ঘন্টারও বেশি স্রাব সময় অর্জন করা যেতে পারে, যা সিলিকন অ্যানোডের 100% ব্যবহারের অনুমতি দেয়। অ্যাপ্লিকেশন সিলিকন-এয়ার ব্যাটারির জন্য প্রয়োগের একটি বিশেষ আশাব্যঞ্জক ক্ষেত্র হল ডায়াবেটিক পাম্প এবং শ্রবণ সহায়কগুলির মতো ছোট আকারের চিকিৎসা সরঞ্জামগুলিকে শক্তি প্রদান করা, যেখানে ক্লান্তিকর চার্জিং একটি অসুবিধা হবে। সিলিকন-এয়ার ব্যাটারির প্রকৃতি এটিকে এশিয়া, আমেরিকা বা আফ্রিকার গ্রীষ্মমন্ডলীয় অঞ্চলের মতো আর্দ্র জলবায়ুর জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত করে তোলে। দৈনন্দিন ব্যবহারের জন্য সিলিকন-এয়ার ব্যাটারি তৈরির জন্য গবেষণা চলছে। উদাহরণের মধ্যে রয়েছে ল্যাপটপ এবং ফোনের মতো ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সের জন্য শক্তি। সিলিকন-বায়ু প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে স্থাপনযোগ্য এবং পরিমাপযোগ্য ব্যবস্থা গড়ে তোলার প্রচেষ্টা চলছে। আরও দেখুন ব্যাটারি প্রকারের তালিকা রেফারেন্স ব্যাটারি প্রকার ইসরায়েলি উদ্ভাবন উদীয়মান প্রযুক্তি