বৈদ্যুতিক গাড়ির ব্যাটারি কাগজে-কলমে নিরাপদ হলেও, ব্যাটারির ভেতরে থাকা অতি ক্ষুদ্র ত্রুটির কারণে প্রায়ই হঠাৎ অকেজো হওয়া বা অতিরিক্ত গরম হয়ে আগুন লাগার ঝুঁকি থেকে যায়। তবে এই সমস্যার এক যুগান্তকারী সমাধান খুঁজে বের করেছেন সুইজারল্যান্ডের পল শেরার ইনস্টিটিউটের একদল গবেষক। তারা বৈদ্যুতিক গাড়ির জন্য এমন একধরনের সলিড-স্টেট ব্যাটারি তৈরি করেছেন, যা কেবল দীর্ঘস্থায়ী নয়, বরং সহজে তৈরিও করা যায়।
বর্তমানে বৈদ্যুতিক গাড়িতে ব্যবহৃত লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে একধরনের জৈব তরল ইলেকট্রোলাইট থাকে। এই তরলটি বিদ্যুৎ পরিবহনে দক্ষ হলেও অত্যন্ত দাহ্য। ব্যাটারি ক্ষতিগ্রস্ত হলে বা অতিরিক্ত গরম হলে এই তরল থেকেই আগুনের সূত্রপাত হয়। বিজ্ঞানীরা এই তরলের পরিবর্তে কঠিন বা সলিড ইলেকট্রোলাইট ব্যবহার করেছেন। এতে ব্যাটারি থেকে দাহ্য উপাদানটি বাদ পড়ে যায়, যা সুরক্ষাকে অনেক বাড়িয়ে দেয়।
সলিড-স্টেট ব্যাটারিতে গ্রাফাইটের বদলে লিথিয়াম ধাতু ব্যবহার করা হয়, যা অল্প জায়গায় অনেক বেশি শক্তি জমা রাখতে পারে। কিন্তু চার্জ দেওয়ার সময় এই লিথিয়াম ধাতুর ওপর সুঁচের মতো একধরনের বৃদ্ধি ঘটে, যাকে বলা হয় ডেনড্রাইট। এই ডেনড্রাইট যখন ব্যাটারির এক প্রান্ত থেকে অন্য প্রান্তে পৌঁছে যায়, তখন ব্যাটারিটি শর্ট-সার্কিট হয়ে স্থায়ীভাবে নষ্ট হয়ে যায়।
পিএসআই-এর গবেষকরা এই ডেনড্রাইট সমস্যা সমাধানে দুটি বিশেষ পদ্ধতি অবলম্বন করেছেন। তারা লিথিয়াম-আয়ন প্রবাহ সহজ করতে সালফাইড নামক একটি খনিজ পদার্থ ব্যবহার করেছেন। গবেষকেরা ১৮০ ডিগ্রি ফারেনহাইট তাপমাত্রায় এবং প্রায় ৭২৫০ পিএসআই চাপে এই সালফাইড স্তরটিকে সংকুচিত করেছেন। এর ফলে এর ভেতরে থাকা সূক্ষ্ম ছিদ্র ও ফাটলগুলো বন্ধ হয়ে যায়, যা ডেনড্রাইট প্রবেশের পথ আটকে দেয়। ব্যাটারিকে আরও স্থিতিশীল করতে তারা ইলেকট্রোলাইটের ওপর মাত্র ৬৫ ন্যানোমিটার পুরু লিথিয়াম ফ্লোরাইডের একটি স্তর যোগ করেছেন। এটি লিথিয়াম ধাতুর সঙ্গে ইলেকট্রোলাইটের ক্ষতিকর রাসায়নিক বিক্রিয়া কমিয়ে দেয়। বিজ্ঞানী এল কাজি বলেন, ‘আমরা এমন দুটি পদ্ধতির সংমিশ্রণ ঘটিয়েছি, যা ইলেকট্রোলাইটের ঘনত্ব বাড়ায় এবং লিথিয়ামের সঙ্গে এর সংযোগস্থলকে স্থিতিশীল করে।
গবেষণাগাড়ে পরীক্ষার সময় দেখা গেছে, ১ হাজার ৫০০ বার চার্জ এবং ডিসচার্জ করার পরও নতুন প্রযুক্তির ব্যাটারিটি ৭৫ শতাংশ কার্যকারিতা ধরে রাখতে পেরেছে। সাধারণত প্রতিবার চার্জ দেওয়ার সময় লিথিয়ামের যে নড়াচড়া হয়, তা ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ ক্ষতি করে। কিন্তু নতুন ব্যাটারিতে সুরক্ষা স্তর থাকায় অনেক কম ক্ষতি হয়। গবেষণাটি অত্যন্ত আশাব্যঞ্জক হলেও বাণিজ্যিক উৎপাদনের ক্ষেত্রে কিছু চ্যালেঞ্জ রয়ে গেছে। সালফাইড ইলেকট্রোলাইট আর্দ্রতার সংস্পর্শে এলে হাইড্রোজেন সালফাইড নামক বিষাক্ত গ্যাস তৈরি করতে পারে। তাই কারখানায় এগুলো তৈরির সময় অত্যন্ত শুষ্ক পরিবেশ বজায় রাখতে হবে, যা উৎপাদন খরচ বাড়িয়ে দিতে পারে।
সূত্র: আর্থ ডট কম