जैसे-जैसे दुनिया स्वच्छ ऊर्जा उत्पादन की ओर बढ़ती है, परिवहन के लिए स्वच्छ बैटरी की आवश्यकता निस्संदेह बढ़ेगी। अब तक, हमारे पास सबसे कुशल समाधान लिथियम आयन बैटरी हैं, लेकिन उनके कई नुकसान हैं।
विकल्प के रूप में सोडियम आयन बैटरियों में काफी संभावनाएं हैं, लेकिन उनकी तकनीक से वैज्ञानिकों को काफी सिरदर्द हो रहा है। अब जिनेवा विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं का मानना है कि उन्होंने उन्हें हल कर दिया है।
लिथियम आयन बैटरी की समस्या एक से अधिक बार चर्चा की गई। वे बहुत सुरक्षित नहीं हैं क्योंकि उनके तरल इलेक्ट्रोलाइट विभिन्न दुर्घटनाओं में प्रज्वलित हो सकते हैं। इसके अलावा, लिथियम ही पृथ्वी के काफी छोटे हिस्से में पाया जाता है। वैज्ञानिकों का कहना है कि यह भविष्य में वैसी ही भूराजनीतिक समस्याएं उत्पन्न करेगा जैसा कि अब तेल करता है। अंत में, प्रौद्योगिकी प्रगति के रूप में, हमें हमेशा बेहतर समाधानों की तलाश करनी चाहिए।
सोडियम, तत्वों की आवर्त सारणी पर लिथियम का एक पड़ोसी, इस दुर्लभ और कीमती धातु को बदलने के लिए एक अच्छा उम्मीदवार है। हमारे यहां हर जगह बहुत सारे सोडियम हैं। कम से कम सिद्धांत में, सोडियम आयन बैटरी सुरक्षित और अधिक शक्तिशाली हो सकती है यदि एक ठोस इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग किया गया था। हालांकि, एक समस्या है - सोडियम लिथियम की तुलना में भारी है, जिससे इलेक्ट्रोलाइट से गुजरना मुश्किल हो जाता है।
2013-2014 में वापस, जापानी और अमेरिकी वैज्ञानिकों ने पाया कि हाइड्रोकार्बन सोडियम बैटरी के लिए उत्कृष्ट इलेक्ट्रोलाइट हो सकते हैं, लेकिन केवल 120 C के तापमान तक पहुंचने के बाद. ये तापमान हर रोज़ बैटरी के लिए अस्वीकार्य रूप से उच्च होते हैं, लेकिन जिनेवा में शोधकर्ता जो दशकों से हाइड्रोबोरेट्स के साथ काम कर रहे हैं, उन्होंने इस समस्या का समाधान देखा है।
जिनेवा क्रिस्टलोग्राफर्स (क्रिस्टल केमिस्ट) ने हाइड्रोबोरेट इलेक्ट्रोलाइट में सुधार करना शुरू किया और उत्कृष्ट परिणाम हासिल किए।
"हम किसी भी सुरक्षा चिंताओं के बिना कमरे के तापमान से 250 डिग्री तक तापमान सीमा में हाइड्रोबोरेट इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करने में सक्षम थे," प्रोजेक्ट मैनेजर रेडोवन सर्नी ने कहा।
शोधकर्ताओं ने इस तथ्य का भी स्वागत किया कि सोडियम आयन बैटरी जो वे विकसित कर रहे हैं, वह और भी अधिक शक्तिशाली होगी।
शोधकर्ताओं ने ऐसा कैसे किया? इस पहेली का जवाब अराजकता में मिला। क्रिस्टलोग्राफर्स ने आमतौर पर हाइड्रोबोरेट्स की साफ-सुथरी संरचना को भ्रमित किया है, जिससे बोरान और नकारात्मक रूप से चार्ज हाइड्रोजन के गोले बनते हैं। एक इलेक्ट्रोड और दूसरे के बीच स्थानांतरित करने के लिए सकारात्मक आयनित सोडियम आयनों के बीच उनके अंतराल काफी बड़े थे। मिश्रित सूत्रीकरण, हालांकि अप्रभावी, सोडियम आयनों को स्वतंत्र रूप से स्थानांतरित करने की अनुमति देता है।
शोधकर्ताओं का कहना है कि वे एक अपूर्ण संरचना के साथ एक ठोस इलेक्ट्रोलाइट पर आधारित एक आदर्श बैटरी विकसित कर रहे हैं। ऐसी बैटरी के निर्माण और परीक्षण से पहले अभी भी बहुत काम किया जाना है। लेकिन पहले परिणाम वास्तव में अच्छे हैं।
सोडियम आयन बैटरी लिथियम-आयन कोशिकाओं की जगह ले सकती हैं, जिससे वे अधिक सुरक्षित, सस्ती और अधिक पर्यावरण के अनुकूल हो सकती हैं।