महाराष्ट्र २४ ।। विशेष प्रतिनिधी ।। दि. २६ एप्रिल ।। वॉशिंग्टन : नव्या संशोधनानुसार, थंड हवामानात इलेक्ट्रिक वाहनांच्या (EV) बॅटर्‍या आता 5 पट जलद चार्ज होऊ शकतील. हे संशोधन Joule या विज्ञानविषयक जर्नलमध्ये प्रसिद्ध झाले आहे. शास्त्रज्ञांनी असा दावा केला आहे की, लिथियम-आयन बॅटर्‍यांच्या अंतर्गत रचनामध्ये बदल करून आणि चार्जिंग दरम्यान होणार्‍या रासायनिक प्रक्रियांमध्ये सुधारणा करून, त्यांनी 14 अंश फॅरेनहाइट (मायनस 10 अंश सेल्सिअस) इतक्या थंड हवामानातही बॅटरी चार्जिंगचा वेग लक्षणीयरीत्या वाढवला आहे.
लिथियम-आयन बॅटर्‍या काम करतात अशा प्रकारे: लिथियम आयन दोन इलेक्ट्रोड प्लेटस् दरम्यान, द्रव इलेक्ट्रोलाइट सोल्युशनमधून वाहतात. उष्ण हवामानात ही प्रक्रिया सुरळीत होते. पण थंड हवामानात इलेक्ट्रोलाइट द्रव घट्ट होतो, त्यामुळे विद्युत प्रवाह कमी होतो आणि चार्जिंगला जास्त वेळ लागतो.
पूर्वीच्या संशोधनांमध्ये बॅटरीच्या इलेक्ट्रोडस्ना अधिक जाड बनवण्याचा किंवा रचना बदलण्याचा प्रयत्न झाला, पण त्याचे परिणाम समाधानकारक नव्हते. उदाहरणार्थ, 2023 मधील एका अभ्यासात असे दिसले की, इलेक्ट्रोलाइटच्या रचनेत बदल केल्याने फास्ट चार्जिंगवर नकारात्मक परिणाम झाला. 2020 मधील एका प्रयोगात शास्त्रज्ञांनी ग्रॅफाइट अनोडमध्ये लेसरने छिद्रं पाडून ‘नवीन मार्ग‘ तयार केले, ज्यामुळे लिथियम आयन अधिक वेगाने प्रवास करू लागले आणि बॅटरी जलद चार्ज होऊ लागली.
मात्र थंड हवामानात, या वेगामुळे अनोडवर लिथियमचा साठा ( plating) तयार होऊ लागला, ज्यामुळे चार्जिंग प्रक्रिया खंडित झाली. या अडचणीला दूर करत, नवीन संशोधनात शास्त्रज्ञांनी बॅटरीच्या अनोडला 20 नॅनोमीटर जाडीचा लिथियम बोरॅट-कार्बोनेट पदार्थाचा कोट दिला. याआधीच्या सॉलिड-स्टेट बॅटरीच्या अभ्यासांमध्ये हा पदार्थ आयन ट्रान्सफर अधिक कार्यक्षम करतो, हे सिद्ध झाले होते.
‘आम्ही आता थंड हवामानातही अतिशय जलद चार्जिंग मिळवण्यात यशस्वी झालो आहोत, तेही बॅटरीची ऊर्जा साठवण्याची क्षमता न गमावता,’ असं मिशिगन युनिव्हर्सिटीचे प्राध्यापक आणि या अभ्यासाचे सहलेखक नील दासगुप्ता यांनी सांगितले. या नव्या शोधामुळे, थंड हवामानात राहणार्‍यांसाठी EV चार्जिंग ही समस्या मोठ्या प्रमाणात सोडवली जाऊ शकते आणि ही तंत्रज्ञान बदल घडवू शकतो.