Silicon–air battery
सिलिकॉन-एयर बैटरी एक नई बैटरी तकनीक है जिसका आविष्कार प्रोफ़ेसर ऐन-एली के नेतृत्व में एक टीम ने टेक्नियन-इज़राइल इंस्टीट्यूट ऑफ़ टेक्नोलॉजी में ग्रैंड टेक्नियन एनर्जी प्रोग्राम में किया था। सिलिकॉन-एयर बैटरी तकनीक ऑक्सीजन और सिलिकॉन के इलेक्ट्रोड पर आधारित है। अत्यधिक शुष्क परिस्थितियों और उच्च आर्द्रता दोनों के लिए उच्च सहिष्णुता के साथ ऐसी बैटरियाँ हल्की हो सकती हैं। अन्य एनोड-एयर बैटरियों की तरह, विशेष रूप से धातु-एयर बैटरियों में, सिलिकॉन-एयर बैटरियां अपने कैथोड के लिए वायुमंडलीय ऑक्सीजन पर निर्भर करती हैं; वे तदनुसार अपनी संरचनाओं में कोई कैथोड सामग्री शामिल नहीं करती हैं, और यह लागत और वजन में अर्थव्यवस्था की अनुमति देता है। कक्ष-तापमान आयनिक तरल इलेक्ट्रोलाइट्स का उपयोग करने वाली प्रायोगिक कोशिकाओं ने सिलिकॉन के 0.3 मिलीएम्पीयर प्रति वर्ग सेंटीमीटर के वर्तमान घनत्व पर 1 और 1.2 वोल्ट के बीच उत्पादन किया है। इतिहास जनता के लिए उपलब्ध एकमात्र शोध रिपोर्ट इसके निर्माता यायर-ऐन-एली द्वारा की गई थी। एली ने डेविड स्टारोस्वेत्स्की, टेक्नीयन के स्नातक छात्र गिल कोहेन, पेंसिल्वेनिया स्टेट यूनिवर्सिटी के डिग्बी मैकडोनाल्ड और क्योटो यूनिवर्सिटी के रिका हागिवारा के साथ टेक्नीयन-इज़राइल इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में शोध शुरू किया। ईंधन कोशिका के रूप में सिलिकॉन का उपयोग करने के लिए एली का तर्क इसकी उच्च विशिष्ट ऊर्जा, एक संसाधन के रूप में इसकी बड़ी उपलब्धता (सिलिकॉन ब्रह्मांड में आठवीं सबसे अधिक प्रचुर मात्रा में है, पृथ्वी की परत में दूसरी सबसे अधिक प्रचुर मात्रा में है), उच्च आर्द्रता वाले स्थानों की सहिष्णुता और गैर-विषाक्त गुणों के कारण है। अपने प्रयोगों में, उन्होंने विभिन्न तरल ऑक्सीजन समाधानों का उपयोग करके विभिन्न संभावित ऊर्जाओं और वोल्टेज के लिए परीक्षण किया। बैटरी पर प्रयोगात्मक परिणाम और सिद्धांत 2009 में जर्नल इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री कम्युनिकेशंस में ऑनलाइन प्रकाशित किए गए थे। इसने डी. ए. आर. पी. ए. और पेंटागन जैसे संगठनों का ध्यान आकर्षित किया, जहाँ वे वर्तमान में इस बैटरी के सैन्य उपयोग पर काम कर रहे हैं। बैटरी अभी भी इन संगठनों द्वारा शोध के अधीन है और वाणिज्यिक उपयोग के लिए उपलब्ध नहीं है। डिजाइन बैटरी का ऊर्जा स्रोत एक आयनिक तरल का उपयोग करके बनाया जाता है जिसे 1-ईथाइल-3-मेथिलिमिडाज़ोलियम ऑलिगोफ्लोरोहाइड्रोजनेट (ई. एम. आई. · 2.3HF · एफ) के रूप में जाना जाता है, जिसे लेख में कमरे के तापमान आयनिक तरल (आर. टी. आई. एल.) के रूप में वर्गीकृत किया गया है, और वेफर्स जिसमें उच्च मात्रा में सिलिकॉन होता है। वेफर्स एक एनोड (ईंधन स्रोत का ऑक्सीकरण) के रूप में कार्य करते हैं और आर. टी. आई. एल एक इलेक्ट्रोलाइट के रूप में कार्य करता है जो वेफर्स को उपयोग करने योग्य ऊर्जा में बदल देता है। अपनी निष्क्रिय स्थिति में, आर. टी. आई. एल. वेफर्स को धीमी दर से भंग कर देता है क्योंकि प्रतिक्रिया को तेज करने के लिए कोई अर्धचालक नहीं होता है। उपयोग में आने पर, आर. टी. आई. एल. सिलिकॉन वेफर्स को भंग करने के लिए तेजी से प्रतिक्रिया करेगा, जो किसी भी इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग के लिए ऊर्जा का उत्पादन करेगा। बैटरी में एक अंतर्निहित कैथोड का अभाव होता है जिसका उपयोग अधिकांश बैटरी एनोड के चार्ज को संतुलित करने के लिए करती हैं। इसके बजाय, बैटरी की झिल्ली वायुमंडल से ऑक्सीजन को इसके माध्यम से बहने देती है और कैथोड के रूप में कार्य करती है। डी. ए. आर. पी. ए. और एस. आर. आई. द्वारा स्ट्रेस्ड पिलर-इंजीनियर सी. एम. ओ. एस. तकनीक रेडीड फॉर इवानेसेंस (एस. पी. ई. सी. टी. आर. ई.) पर शोध किया जा रहा है। यह एक अतिरिक्त विशेषता के साथ एक सिलिकॉन-एयर बैटरी पर आधारित हैः उन उपकरणों में जहां दुश्मन को कब्जा किए गए उपकरणों से या ऐसे उपकरणों से प्राप्त की जाने वाली जानकारी से लाभ उठाने की क्षमता से वंचित किया जाना है, एक स्पेक्टर बैटरी स्वयं-विनाश करके एक किल सिग्नल का जवाब दे सकती है। यह सैन्य अनुप्रयोगों में संभावित रुचि का विषय है। भंडारण क्षमता बैटरी की भंडारण क्षमता एल्यूमीनियम-एयर बैटरी की तुलना में बहुत अधिक है। सिलिकॉन-एयर बैटरी की विशिष्ट ऊर्जा 8470 डब्ल्यूएच/किग्रा होने का अनुमान है और ऊर्जा घनत्व लगभग 2109.0 डब्ल्यूएच/एल है। एक समर्पित इलेक्ट्रोलाइट प्रवाह प्रणाली के उपयोग से, जलीय इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए 1000 घंटे से अधिक का निर्वहन समय प्राप्त किया जा सकता है, जो सिलिकॉन एनोड के उपयोग के लिए 100% की अनुमति देता है। अनुप्रयोग सिलिकॉन-एयर बैटरियों के लिए अनुप्रयोग का एक विशेष रूप से आशाजनक क्षेत्र मधुमेह पंप और श्रवण यंत्र जैसे छोटे पैमाने के चिकित्सा उपकरणों को शक्ति प्रदान करना है, जिसमें थकाऊ चार्जिंग एक नुकसान होगा। सिलिकॉन-एयर बैटरी की प्रकृति भी इसे एशिया, अमेरिका या अफ्रीका के उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों जैसे आर्द्र जलवायु के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाती है। रोजमर्रा के अनुप्रयोगों के लिए सिलिकॉन-एयर बैटरी विकसित करने के लिए अनुसंधान चल रहा है। उदाहरणों में उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स जैसे लैपटॉप और फोन के लिए बिजली शामिल है। सिलिकॉन-वायु प्रौद्योगिकी के आधार पर तैनात करने योग्य और मापने योग्य प्रणालियों को विकसित करने के प्रयास चल रहे हैं। यह भी देखें बैटरी प्रकारों की सूची संदर्भ बैटरी प्रकार इजरायली आविष्कार उभरती प्रौद्योगिकियां