प्रकाश-संचालित बैटरी और ईंधन सेल डिजाइन के लिए नए अवसर: शोधकर्ता उपयोग करते हैं

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प्रकाश-संचालित बैटरी और ईंधन सेल डिजाइन के लिए नए अवसर: शोधकर्ता उपयोग करते हैं

ऑटोमोटिव और अन्य उद्योग रिचार्जेबल बैटरी और ईंधन कोशिकाओं के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए कड़ी मेहनत कर रहे हैं। अब, जापान के शोधकर्ताओं ने इस कार्य में एक सफलता हासिल की है जो भविष्य में पर्यावरणीय स्थिरता के लिए नई संभावनाओं को बढ़ावा देगा।

हाल ही में प्रकाशित एक अध्ययन में आज उपयोग की जाने वाली सामग्रीसुकुबा विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने खुलासा किया है कि पराबैंगनी प्रकाश कमरे के तापमान पर एक पेरोव्स्काइट क्रिस्टल में ऑक्साइड आयन परिवहन को संशोधित कर सकता है, जिससे पहले दुर्गम अनुसंधान की शुरुआत हो सकती है।

बैटरी और ईंधन सेल इलेक्ट्रोलाइट्स का प्रदर्शन इलेक्ट्रोलाइट के भीतर इलेक्ट्रॉनों और आयनों की गति पर निर्भर करता है। इलेक्ट्रोलाइट के भीतर ऑक्साइड आयनों की गति को बदलने से भविष्य की बैटरी और ईंधन सेल फ़ंक्शन में सुधार हो सकता है – उदाहरण के लिए, ऊर्जा भंडारण और आउटपुट दक्षता में वृद्धि करके। आयनों की गति को संशोधित करने के लिए प्रकाश का उपयोग – संभावित ऊर्जा इनपुट के स्रोत का विस्तार करना – केवल प्रोटॉन जैसे छोटे आयनों के लिए आज तक प्रदर्शित किया गया है। प्राप्त करने योग्य आयनिक गतियों की इस सीमा को पार करना सुकुबा विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं का लक्ष्य है।

अध्ययन के सह-वरिष्ठ लेखक प्रोफेसर मसाकी हाडा कहते हैं, “परंपरागत रूप से, ठोस-राज्य सामग्री में भारी परमाणुओं और आयनों का परिवहन चुनौतीपूर्ण रहा है।” “हमने ऐसा करने का एक आसान तरीका तैयार किया है जो स्थिर ऊर्जा इनपुट के साथ निर्बाध रूप से एकीकृत होता है।”

ऐसा करने के लिए, शोधकर्ताओं ने कोबाल्ट डबल-पेरोव्स्काइट क्रिस्टल पर ध्यान केंद्रित किया, जो ईंधन सेल अनुसंधान में सामान्य सामग्री हैं। क्रिस्टल पर बिखरी हुई पराबैंगनी प्रकाश क्रिस्टल को नष्ट किए बिना ऑक्साइड आयनों की जगह लेती है, यानी क्रिस्टल का कार्य बरकरार रहता है।

“इलेक्ट्रॉन विवर्तन परिणाम, स्पेक्ट्रोस्कोपी परिणाम और संबंधित गणनाओं ने इस स्पष्टीकरण की पुष्टि की,” प्रोफेसर हाडा बताते हैं। “प्रति वर्ग सेंटीमीटर 2 मिलीजूल की दी गई ऊर्जा पर, लगभग 6% ऑक्साइड आयन क्रिस्टल को नुकसान पहुंचाए बिना कई पिकोस के भीतर क्रिस्टल में महत्वपूर्ण व्यवधान से गुजरते हैं।”

कोबाल्ट-ऑक्सीजन बांड आमतौर पर ऑक्साइड गति को नाटकीय रूप से नियंत्रित करते हैं, लेकिन पराबैंगनी-प्रकाश-प्रेरित इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण इन बांडों को तोड़ सकते हैं। यह प्रकाश ऊर्जा इनपुट को संग्रहीत करने के लिए उपयुक्त कई स्तरों तक पहुंचकर ऑक्साइड आयन आंदोलन की सुविधा प्रदान करता है।

इन परिणामों के विभिन्न उपयोग हैं। क्रिस्टल को नुकसान पहुंचाए बिना ऊर्जा की बचत से जुड़े क्रिस्टल संरचनाओं में हेरफेर करने के लिए प्रकाश का उपयोग करने के तरीके की एक बड़ी समझ वाणिज्यिक पैमाने पर नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियों में नई संभावनाएं लाएगी।

लेख, “कोबाल्ट डबल-पेरोव्स्काइट क्रिस्टल EUBaCo . में प्रकाश संश्लेषक ऑक्सीजन परिवहन2ओह5.39, “में प्रकाशित आज उपयोग की जाने वाली सामग्री.

अनुदान: यह काम जापान सोसाइटी फॉर द प्रमोशन ऑफ साइंस (JSPS KAKENHI ग्रांट नंबर JP17H06375, JP18H05208, JP20H05106, JP20H04657, और JP20H01832) और MEXT द्वारा समर्थित है, जो उत्कृष्ट युवा शोधकर्ताओं के लिए एक प्रमुख पहल है। मसाकी साइको को JSPS रिसर्च फेलोशिप फॉर यंग साइंटिस्ट्स से वित्तीय सहायता मिली।

कहानी स्रोत:

सामग्री प्रदान की सुकुबा विश्वविद्यालय. नोट: सामग्री को शैली और लंबाई के लिए संपादित किया जा सकता है।

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—-*Disclaimer*—–

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