ব্যাটারির আয়ু বাড়াবে সহজ এক চার্জিং কৌশল

ছবি: পিক্সাবে

ব্যাটারির কার্যকারিতা নাটকীয়ভাবে বাড়ানোর সহজ এক পদ্ধতি খুঁজে পাওয়ার দাবি করেছেন বিজ্ঞানীরা।

বিভিন্ন ফোন থেকে শুরু করে বিদ্যুচ্চালিত গাড়িতে ব্যবহৃত লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি সাধারণত এর উৎপাদনের পরপরই দ্রুত চার্জ করা হয়। এই প্রথম চার্জ দেওয়ার বিষয়টি গুরুত্বপূর্ণ কারণ এর থেকেই নির্ধারিত হয়, ব্যাটারি কতক্ষণ পর্যন্ত সক্রিয় থাকবে ও এর আয়ু কবে নাগাদ শেষ হবে।

গবেষকরা এখন খুঁজে পেয়েছেন, এ প্রথম চার্জ দেওয়ার সময় অত্যন্ত উচ্চমাত্রার কারেন্ট ব্যবহার করলে এতে ব্যাটারির কার্যকারিতায় নাটকীয় পরিবর্তন দেখা যায়।

এ পরীক্ষার সময় দেখা গেছে, ব্যাটারির আয়ু ৫০ শতাংশ বেড়ে যাওয়ার পাশাপাশি এর প্রাথমিক চার্জ দিতে স্রেফ ২০ মিনিট সময় লেগেছে। সে তুলনায়, সাধারণ পদ্ধতিতে এইসব ব্যাটারি চার্জ দিতে সময় লাগে ১০ ঘণ্টা।

এ ছাড়া, ব্যাটারির ইলেক্ট্রোডেও বিভিন্ন পরিবর্তন লক্ষ্য করেছেন গবেষকরা, যার ফলে ব্যাটারির আয়ু ও কার্যকারিতায় এমন বড় অগ্রগতি দেখানো সম্ভব হয়েছে।

“গবেষণাটি আমাদের জন্য খুবই রোমাঞ্চকর,” বলেন এই গবেষণায় কাজ করা ‘টয়োটা রিসার্চ ইনস্টিটিউট’-এর গবেষক স্টিভেন টরিসি।

“ব্যাটারি উৎপাদন খুবই ব্যয়বহুল, শক্তি ও খরচসাপেক্ষ বিষয়। নতুন ব্যাটারি তৈরির ক্ষেত্রে ব্যাপক সময় লাগে। আর এর উৎপাদন প্রক্রিয়া অপটিমাইজ করাও বেশ জটিল কারণ এর সঙ্গে বেশ কিছু বিষয়াদি সম্পৃক্ত।”

ব্যাটারি চার্জ দেওয়ার সময় বিভিন্ন লিথিয়াম আয়ন ঋণাত্মক ইলেক্ট্রোডের দিকে প্রবাহিত হয়; আর এর ব্যবহারের সময় সেইসব লিথিয়াম আয়ন আবার ধনাত্মক ইলেক্ট্রোডের দিকে ফিরে আসে। হালের প্রযুক্তির সিংহভাগ ক্ষেত্রে ব্যবহার করা লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির চার্জ ও ব্যবহার, উভয় ক্ষেত্রেই এই প্রক্রিয়া গুরুত্বপূর্ণ বলে প্রতিবেদনে লিখেছে ব্রিটিশ দৈনিক ইন্ডিপেন্ডেন্ট।

একেবারে নতুন ব্যাটারির ধনাত্মক ইলেক্ট্রোড লিথিয়ামে পরিপূর্ণ থাকে। তবে, সময়ের সঙ্গে সঙ্গে এর থেকে কিছু লিথিয়াম নিষ্ক্রিয় হয়ে যায়, যেখানে এ ধরনের ব্যাটারির কার্যকারিতাও ধীরে ধীরে কমতে থাকে। এর মানে দাঁড়ায়, প্রায়শই এইসব ব্যাটারি পরিবর্তন করতে হয়।

তবে, গবেষকদের অনুসন্ধানে উঠে এসেছে, এমন ইচ্ছাকৃতভাবে শুরুর দিকে লিথিয়াম হারানো আসলে ভবিষ্যতে লিথিয়াম সংরক্ষণের বেলায় সহায়ক হতে পারে। কারণ ওই লিথিয়াম থেকে ঋণাত্মক ইলেক্ট্রোডে বিশেষ এক ধরনের স্তর গঠিত হয় এবং তা পরবর্তীতে সময়ের সঙ্গে সঙ্গে ব্যাটারির কার্যকারিতা কমে আসার বিপরীতে সুরক্ষা দিয়ে থাকে।

গবেষকরা একে তুলনা করেছেন বালতিভর্তি পানি বহনের আগে এর থেকে পানি কিছুটা কমিয়ে নেওয়ার সঙ্গে। এর মানে, বালতি থেকে প্রাথমিকভাবে কিছুটা পানি হারালেও পানি না কমালে যে পরিমান পানি উপচে পড়ত, সেটি ঠেকানো যাবে ও পানি বাঁচানো সহজ হবে।

গবেষণাটির বিস্তারিত উঠে এসেছে ‘ডেটা-ড্রিভেন অ্যানালাইসিস অফ ব্যাটারি ফর্মেশন রিভিলস দ্য রোল অফ ইলেক্ট্রোড ইউটিলাইজেশন ইন এক্সটেন্ডিং সাইকল লাইফ’ শীর্ষক নতুন এক নিবন্ধে, যা প্রকাশ পেয়েছে বিজ্ঞানভিত্তিক জার্নাল ‘জুল’-এ।