লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির বিকাশ প্রক্রিয়া

1970 সালে, Exxon-এর MS Whittingham টাইটানিয়াম সালফাইডকে ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপাদান হিসেবে এবং লিথিয়াম ধাতুকে নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপাদান হিসেবে ব্যবহার করে প্রথম লিথিয়াম ব্যাটারি তৈরি করে। একটি লিথিয়াম ব্যাটারির ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপাদান হল ম্যাঙ্গানিজ ডাই অক্সাইড বা সালফক্সাইড ক্লোরাইড, এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড হল লিথিয়াম। ব্যাটারি সমাবেশ সম্পন্ন হওয়ার পরে, ব্যাটারিতে ভোল্টেজ থাকে এবং চার্জ করার প্রয়োজন হয় না। লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি হল লিথিয়াম ব্যাটারির বিকাশ। উদাহরণস্বরূপ, অতীতে ক্যামেরাগুলিতে ব্যবহৃত বোতাম টাইপ ব্যাটারিগুলি ছিল লিথিয়াম ব্যাটারি। এই ধরনের ব্যাটারি চার্জ করা যেতে পারে, কিন্তু এর সাইক্লিং কর্মক্ষমতা খারাপ। চার্জিং এবং ডিসচার্জিং চক্রের সময়, লিথিয়াম স্ফটিকগুলি সহজেই গঠিত হয়, যার ফলে ব্যাটারিতে অভ্যন্তরীণ শর্ট সার্কিট হয়। অতএব, এই ধরনের ব্যাটারির জন্য সাধারণত চার্জ করা নিষিদ্ধ।
1982 সালে, ইলিনয় ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির আরআর আগরওয়াল এবং জেআর সেলম্যান আবিষ্কার করেন যে লিথিয়াম আয়নগুলির গ্রাফাইটে এম্বেড করার বৈশিষ্ট্য রয়েছে, একটি প্রক্রিয়া যা দ্রুত এবং বিপরীতমুখী। একই সময়ে, ধাতব লিথিয়ামের তৈরি লিথিয়াম ব্যাটারির নিরাপত্তা ঝুঁকিগুলি অনেক মনোযোগ আকর্ষণ করেছে, তাই লোকেরা রিচার্জেবল ব্যাটারি তৈরি করতে গ্রাফাইটে এম্বেড করা লিথিয়াম আয়নের বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যবহার করার চেষ্টা করেছে। প্রথম উপলব্ধ লিথিয়াম-আয়ন গ্রাফাইট ইলেক্ট্রোড সফলভাবে বেল ল্যাবরেটরিজ দ্বারা বিকশিত হয়েছিল।
1983 সালে, এম. থাকারে, জে. গুডেনাফ এবং অন্যরা আবিষ্কার করেন যে ম্যাঙ্গানিজ স্পিনেল কম দাম, স্থিতিশীলতা এবং চমৎকার পরিবাহিতা এবং লিথিয়াম পরিবাহিতা সহ একটি চমৎকার ক্যাথোড উপাদান। এর পচনশীল তাপমাত্রা বেশি এবং এর জারণ প্রতিরোধ ক্ষমতা লিথিয়াম কোবাল্ট অক্সাইডের তুলনায় অনেক কম। এমনকি শর্ট সার্কিট বা অতিরিক্ত চার্জিংয়ের ক্ষেত্রেও এটি জ্বলন এবং বিস্ফোরণের বিপদ এড়াতে পারে।
1989 সালে, A. Manthiram এবং J. Goodenough আবিষ্কার করেন যে পলিমারিক অ্যানিয়নগুলির সাথে একটি ধনাত্মক ইলেক্ট্রোড ব্যবহার করলে উচ্চ ভোল্টেজ তৈরি হবে।
1992 সালে, জাপানের সনি কর্পোরেশন নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড হিসাবে কার্বন উপাদান সহ একটি লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি এবং ধনাত্মক ইলেক্ট্রোড হিসাবে লিথিয়াম ধারণকারী যৌগ উদ্ভাবন করে। চার্জিং এবং ডিসচার্জিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, কোন ধাতব লিথিয়াম উপস্থিত নেই, শুধুমাত্র লিথিয়াম আয়ন, যা লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি। পরবর্তীকালে, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সে বিপ্লব ঘটিয়েছে। এই ধরনের ব্যাটারি, লিথিয়াম কোবাল্ট অক্সাইডকে ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপাদান হিসাবে ব্যবহার করে, বহনযোগ্য ইলেকট্রনিক ডিভাইসের প্রধান শক্তির উৎস।
1996 সালে, পাধি এবং গুডেনাফ আবিষ্কার করেন যে লিথিয়াম আয়রন ফসফেট (LiFePO4) এর মতো অলিভাইন স্ট্রাকচার সহ ফসফেটগুলি ঐতিহ্যবাহী ক্যাথোড উপাদানগুলির চেয়ে নিরাপদ, বিশেষ করে উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের এবং অতিরিক্ত চার্জিং প্রতিরোধের ক্ষেত্রে, প্রথাগত লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি উপাদানগুলিকে ছাড়িয়ে গেছে৷
ব্যাটারি বিকাশের ইতিহাসের দিকে তাকালে দেখা যাবে যে বর্তমান বিশ্বের ব্যাটারি শিল্পের বিকাশের তিনটি বৈশিষ্ট্য রয়েছে। প্রথমত, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি, হাইড্রোজেন নিকেল ব্যাটারি ইত্যাদি সহ সবুজ এবং পরিবেশ বান্ধব ব্যাটারির দ্রুত বিকাশ; দ্বিতীয়টি হল প্রাথমিক ব্যাটারিগুলিকে ব্যাটারিতে রূপান্তর করা, যা টেকসই উন্নয়ন কৌশলগুলির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ; তৃতীয়ত, ব্যাটারিগুলি আরও ছোট, হালকা এবং পাতলা মাত্রার দিকে বিকশিত হচ্ছে। বাণিজ্যিকীকৃত রিচার্জেবল ব্যাটারির মধ্যে, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে সর্বোচ্চ নির্দিষ্ট শক্তি থাকে, বিশেষ করে পলিমার লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি, যা রিচার্জেবল ব্যাটারিতে পাতলা হতে পারে। যেহেতু লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির উচ্চ ভলিউমেট্রিক এবং ভর নির্দিষ্ট শক্তি রয়েছে, রিচার্জেবল এবং দূষণমুক্ত, এবং বর্তমান ব্যাটারি শিল্পের বিকাশের তিনটি প্রধান বৈশিষ্ট্যের অধিকারী, তারা উন্নত দেশগুলিতে দ্রুত বৃদ্ধি পেয়েছে। টেলিযোগাযোগ এবং তথ্য বাজারের উন্নয়ন, বিশেষ করে মোবাইল ফোন এবং ল্যাপটপ