আইআইটি রুরকি সলিড-স্টেট ব্যাটারি গবেষণা এবং বাণিজ্যিক প্রযুক্তি হস্তান্তরে অগ্রগতি সাধন করেছে।
আইআইটি রুরকি সলিড-স্টেট ব্যাটারি গবেষণায় উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি করেছে, বিশেষ করে Li7La3Zr2O12-এর মতো গার্নেট-টাইপ সলিড ইলেকট্রোলাইটে লিথিয়াম-আয়ন পরিবহনের উপর মনোনিবেশ করেছে, যা উচ্চ আয়নিক পরিবাহিতা ও স্থিতিশীলতার জন্য পরিচিত। গবেষণার মাধ্যমে থার্মাল রানঅ্যাওয়ে ও ডেনড্রাইট গঠনের ঝুঁকি কমাতে তরল ইলেকট্রোলাইটের বিকল্প হিসেবে এই কঠিন ইলেকট্রোলাইট ব্যবহার করে ব্যাটারির নিরাপত্তা উন্নত করা হয়েছে। ২৩ মে ২০২৬-এ IIT Roorkee, অধ্যাপক Anjan Sil-এর উদ্ভাবিত দুটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্রযুক্তি দ্রুত চার্জিং (১০ মিনিটের কম সময়ে) ও উন্নত ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কর্মক্ষমতা সহ Cathion Energy Private Limited-কে বাণিজ্যিকভাবে হস্তান্তর করে। ২৭ জুন ২০২৬-এ IIT Roorkee, টেকসই ব্যাটারি নেটওয়ার্ক ও পরিচ্ছন্ন শক্তির রূপান্তরে সহায়তার জন্য WRI India-র সঙ্গে MoU স্বাক্ষর করে।
মূল তথ্য
- নিরাপত্তা ও কার্যক্ষমতা বাড়ানোর জন্য সলিড-স্টেট ব্যাটারিতে তরল বা জেল ইলেকট্রোলাইটের পরিবর্তে কঠিন ইলেকট্রোলাইট ব্যবহার করা হয়।
- Li7La3Zr2O12-এর মতো গার্নেট-ধরণের কঠিন ইলেকট্রোলাইটগুলি অক্সাইড-ভিত্তিক পদার্থ, যা তাদের উচ্চ আয়নিক পরিবাহিতা এবং রাসায়নিক স্থিতিশীলতার জন্য পরিচিত এবং আইআইটি রুরকির এনার্জি স্টোরেজ ল্যাবরেটরিতে ব্যাপকভাবে গবেষণা করা হয়েছে।
- কঠিন ইলেকট্রোলাইট প্রচলিত লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে সাধারণ তাপীয় পলায়ন এবং ডেনড্রাইট গঠনের মতো নিরাপত্তা ঝুঁকি প্রশমিত করতে সাহায্য করে।
- আইআইটি রুরকি ‘Journal of the American Chemical Society’-তে গার্নেট ইলেকট্রোলাইটে লিথিয়াম-আয়ন পরিবহন বোঝার জন্য একটি টাইম-স্কেল রিনরমালাইজেশন ফ্রেমওয়ার্ক প্রবর্তন করে একটি গবেষণা প্রকাশ করেছে; এই গবেষণার নেতৃত্ব দিয়েছেন রসায়ন বিভাগের অধ্যাপিকা Swastika Banerjee।
- ২০২৬ সালের ২৩শে মে, আইআইটি রুরকি অধ্যাপক Anjan Sil-এর উদ্ভাবিত দুটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্রযুক্তি Cathion Energy Private Limited-এর কাছে হস্তান্তর করেছে, যেগুলোর মূল লক্ষ্য দ্রুততর চার্জিং (সাধারণ চার্জিং সময় প্রায় এক ঘণ্টা থেকে কমিয়ে ১০ মিনিটেরও কম করা), উচ্চতর পাওয়ার ডেনসিটি এবং উন্নত ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করা।
- ২০২৬ সালের ২৭শে জুন, আইআইটি রুরকি টেকসই ব্যাটারি ইকোসিস্টেম, গুরুত্বপূর্ণ খনিজ পদার্থের জন্য সার্কুলার অর্থনীতি এবং পরিচ্ছন্ন জ্বালানি রূপান্তর এগিয়ে নিয়ে যাওয়ার জন্য WRI India-এর সঙ্গে একটি সমঝোতা স্মারক স্বাক্ষর করেছে।
- আইআইটি রুরকি ‘Indi Energy’ নামে একটি স্টার্টআপ ইনকিউবেট করেছে, যা খামারের বর্জ্য থেকে সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি তৈরি করে এবং ন্যাশনাল স্টার্টআপ অ্যাওয়ার্ডস ২০২২-এ এনার্জি স্টোরেজ বিভাগে সেরা স্টার্টআপের পুরস্কার লাভ করেছে; সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির তুলনায় অধিক তাপ সহনশীল ও নিরাপদ বিকল্প।
পটভূমি ও প্রেক্ষাপট
সলিড-স্টেট ব্যাটারি একটি উদীয়মান শক্তি সঞ্চয় প্রযুক্তি, যা প্রচলিত লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির সীমাবদ্ধতা যেমন নিরাপত্তা ও শক্তি ঘনত্ব বৃদ্ধির চ্যালেঞ্জগুলো মোকাবেলা করার জন্য তৈরি। প্রচলিত লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে তরল বা জেল ইলেকট্রোলাইট ব্যবহার হয়, যা থার্মাল রানঅ্যাওয়ে (অগ্নি সৃষ্টিকারী বিপজ্জনক তাপোৎপাদী বিক্রিয়া) এবং ডেনড্রাইট গঠনের ঝুঁকি বহন করে, যা ব্যাটারির শর্ট সার্কিট ও ক্ষতি ঘটায়। কঠিন ইলেকট্রোলাইট, বিশেষ করে Li7La3Zr2O12-এর মতো অক্সাইডভিত্তিক গার্নেট টাইপ, রাসায়নিকভাবে স্থিতিশীল এবং উচ্চ আয়নিক পরিবাহিতা সম্পন্ন একটি মাধ্যম যা নিরাপদ ও উচ্চ পারফরম্যান্সের ব্যাটারি তৈরি করতে সহায়ক।
আইআইটি রুরকি এই কঠিন ইলেকট্রোলাইটে লিথিয়াম-আয়ন পরিবহন প্রক্রিয়া বুঝতে গুরুত্বপূর্ণ অবদান রেখেছে এবং আয়ন বিসরণ গতির তাত্ত্বিক মডেল উপস্থাপন করেছে, যা ব্যাটারি নকশায় সহায়ক। তদুপরি, প্রতিষ্ঠানটি দ্রুত চার্জিং ও উন্নত দক্ষতার লক্ষ্যে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্রযুক্তি উদ্ভাবন ও বাণিজ্যিক হস্তান্তর করেছে। পরিচ্ছন্ন শক্তি ও টেকসই উন্নয়নে কর্মরত WRI India-এর সঙ্গে অংশীদারিত্ব এর উদ্ভাবনগুলিকে পরিবেশ ও অর্থনীতির দিক থেকে টেকসই করার গুরুত্ব প্রতিফলিত করে।
পরীক্ষার প্রাসঙ্গিকতা
শক্তি সঞ্চয় ও ব্যাটারি প্রযুক্তি বিজ্ঞান, পরিবেশ ও অর্থনৈতিক উন্নয়ন বিষয়ক প্রতিযোগিতামূলক পরীক্ষাগুলোর গুরুত্বপূর্ণ অংশ। আইআইটি রুরকির সাম্প্রতিক অগ্রগতি, গবেষক Prof. Swastika Banerjee ও Prof. Anjan Sil, প্রযুক্তি হস্তান্তর এবং WRI India-এর সঙ্গে সহযোগিতা ভারতের পরিচ্ছন্ন শক্তিতে অগ্রগতি জানাতে প্রাসঙ্গিক উদাহরণ। প্রশ্নে সলিড-স্টেট ব্যাটারির সুফল, গার্নেট ইলেকট্রোলাইটের বৈশিষ্ট্য, প্রযুক্তি বাণিজ্যিকীকরণ ও টেকসই শক্তি সলিউশন সম্পর্কিত সহযোগিতা আসতে পারে।
মনে রাখার বিষয়
- সুরক্ষার জন্য সলিড-স্টেট ব্যাটারিতে কঠিন ইলেকট্রোলাইট ব্যবহৃত হয় তরল বা জেল ইলেকট্রোলাইটের বদলে।
- গার্নেট-টাইপ কঠিন ইলেকট্রোলাইট (Li7La3Zr2O12) উচ্চ আয়নিক পরিবাহিতা ও স্থিতিশীল অক্সাইড-ভিত্তিক পদার্থ, যা IIT Roorkee-তে গবেষণা হয়েছে।
- থার্মাল রানঅ্যাওয়ে প্রচলিত লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির একটি গুরুতর নিরাপত্তা ঝুঁকি, যা কঠিন ইলেকট্রোলাইট কমাতে সক্ষম।
- Prof. Swastika Banerjee গার্নেট কঠিন ইলেকট্রোলাইটের মধ্যে লিথিয়াম-আয়ন পরিবহনের গবেষণা করেন।
- Prof. Anjan Sil দ্রুত চার্জিং (১০ মিনিটের কম সময়ে) সক্ষম লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্রযুক্তি উদ্ভাবন করেছেন, যা ২৩ মে ২০২৬-এ বাণিজ্যিক হস্তান্তর করা হয়েছে।
- ২৭ জুন ২০২৬-এ IIT Roorkee ও WRI India টেকসই ব্যাটারি ব্যবস্থা ও পরিচ্ছন্ন জ্বালানি রূপান্তরে সহযোগিতার MoU স্বাক্ষর করে।
- IIT Roorkee ইনকিউবেটেড Indi Energy স্টার্টআপ খামারের বর্জ্য থেকে নির্মিত সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য ২০২২ সালে জাতীয় স্টার্টআপ পুরস্কার পেয়েছে, যা লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির চেয়ে নিরাপদ ও তাপ-সহনশীল।