ဘတ္တရီများကို အကြီးအကျယ် ကောင်းမွန်လာစေသည့် မတော်တဆ တွေ့ရှိမှု တခု

တချို့သော တခေတ်ပြောင်းစေတဲ နည်းပညာများဟာ မတော်တဆ တွေ့ရှိမှုများမှ ဖြစ်ပြီး ဒိုင်းနမိုက်၊ ပင်နီစလင်၊ X-ray နှင့် မိုက်ခရိုဝေ့ဖ် တို့ဟာ ထင်ရှားပါတယ်။

အခုတော့ ဒီလို မထင်မှတ်ဘဲ တွေ့ရှိမှု တခု ထပ်မံ တိုးလာပြီ ဖြစ်ပြီး အဲဒါကတော့ lithum-sulfur ဘတ္တရီတွေပဲ ဖြစ်ပါတယ်။

ခေတ်သစ် လူနေမှု ဘဝနှင့် လျှပ်စစ်စွမ်းအင်သုံး ကားများကဲ့သို့ ကာဗွန် ထုတ်လွှတ်မှု မရှိသည့် နည်းပညာများ အတွက် လို အပ် သည့် စွမ်းအင်စနစ်ကို ဆယ်စုနှစ်တွေကြာအောင် ကြိုးစား ရှာဖွေနေခဲ့ရတာပါ။

Lithium-ion ဘတ္တရီနှင့် ယနေ့ခေတ်

၁၉၉၀ ခုနှစ်များ အစောပိုင်းက စတင်ကာ လက်ရှိ အချိန်အထိ ဘတ္တရီနည်းပညာကို lithium-ion အား အသုံးပြုနေတာ ဖြစ်ပါတယ်။

ဒီဘတ္တရီ နည်းပညာကို မိုဘိုင်းဖုန်းတွေ၊ Tesla လျှပ်စစ်စွမ်းအင်သုံး ကားတွေကနေ ဂြိုဟ်တုတွေအထိ အရာရာတိုင်းမှာ အ သုံး ပြုနေတာ ဖြစ်ပါတယ်။

သ့န်စင်ထားသည့် ကိုဘော့ သတ္တု Image: Courtesy of **Alchemist-hp/Wikimedia Commons**

ဒါပေမယ့် ထို ဘတ္တရီတွေကို တည်ဆောက်ဖို့အတွက် ကိုဘော့ ကဲ့သို့ သတ္တုများ လိုအပ်သဖြင့် ပတ်ဝန်းကျင်ကို ပျက်စီးစေကာ ထွက်ရှိသည့် အဆိပ်အတောက်များကြောင့် ဂေဟစနစ်ကို ထိခိုက်စေပါတယ်။

လက်ရှိ စက်ပစ္စည်းများ၏ စွမ်းအင်လိုအပ်ချက်အရ ကျွန်တော်တို့၏ ဖုန်းများမှ ကားများအထိ လျှင်လျှင်မြန်မြန် အားသွင်းဖို့ လိုအပ်ကာ အကြိမ်ကြိမ်သွင်းရတဲ့ အတွက် lithium-ion ဘတ္တရီများကို သက်တမ်း မြန်မြန် ကုန်ဆုံးစေတဲ့ ပြဿနာကို ဖြစ်စေပါတယ်။

ဘတ္တရီသက်တမ်း ကျဆင်းတာဟာ လျှပ်စစ်စွမ်းအင်သုံးကား EV လောကမှာ အလွန် စိုးရိမ်စရာ အနေအထားဖြစ်ပြီး အသုံး ပြုပြီး EV တစင်းဟာ ဘတ္တရီမကောင်းပါက ကုန်ကျစရိတ် အလွန်ကြီးမားစွာနဲ့ အသစ်လဲရမှာ ဖြစ်ပါတယ်။

ဒါ့အပြင် စွန့်ပစ် ဘတ္တရီများဟာလည်း ပတ်ဝန်းကျင်ကို တနည်းနည်းဖြင့် ထိခိုက်စေနိုင်ပါတယ်။

Lithium-ion ဘတ္တရီများဟာ သိပ်သည်းဆများပြီး ကြီးမား လေးလံတဲ့အတွက် လျှပ်စစ်စွမ်းအင်သုံးကားများ၏ သွားလာနိုင်သည့် အကွာအဝေးကို အကန့်အသတ်ဖြစ်စေပါတယ်။

အလားတူ ထို ဘတ္တရီများ၏ ပျက်စီးနေတဲ့ ဆဲလ်များဟာ မီးလောင်နိုင်တာ Rimac EV ကားနှင့် Samsung Note 7 တို့က သက်သေပြနေပါတယ်။

lithium-sulfur ဘတ္တရီ

ဒါ့ကြောင့် Drexel တက္ကသိုလ်မှ သုတေသီများဟာ lithium-sulfur လို့ သိကြတဲ့ ဘတ္တရီ အမျိုးအစားကို ထုတ်လုပ်ဖို့ လုပ် ဆောင်နေခဲ့တာ ဖြစ်ပါတယ်။

lithium-ion ဘတ္တရီမှာ ရှိခဲ့တဲ့ ပြဿနာများကို ဒီဘတ္တရီက ဖြေရှင်းနိုင်ဖို့ မျှော်လင့်ခဲ့ပြီး ၎င်းကို ထုတ်လုပ်ဖို့ ကုန်ကျစရိတ်သက်သာကာ၊ စွမ်းအင် ၃ ဆ ပိုမို သိုလှောင်နိုင်ပြီး ဂေဟစနစ်ကို ထိခိုက်မှုအလွန် နည်းပါးပါတယ်။

သို့ပေမယ့် ၎င်း၏ အဓိကအားနည်းချက်ကတော့ lithium-ion ဘတ္တရီတွေလောက် သက်တမ်း မခံတာ ဖြစ်ပါတယ်။

ဥပမာအားဖြင့် lithium-ion ဘတ္တရီများဟာ အကြိမ် ၂ ထောင် အားအပြည့်ရောက်အောင် သွင်းနိုင်ပေမယ့် lithium-sulfur ဘတ္တရီ က တော့ ၎င်း၏ တဝက်သာရှိတာကြောင့် ၁ နှစ် ၂ နှစ်လောက် အသုံးပြုပြီးပါက သက်တမ်းကုန်ဆုံးဖွယ် ရှိနေတာပါ။

Drexel တက္ကသိုလ်မှ အဖွဲ့ဟာ ဒါကို ဖြေရှင်းဖို့အတွက် ဘတ္တရီ အားသွင်းချိန် နှင့် အသုံးပြုချိန်မှာ ဓာတ်ပြုမှုက ဖြစ်ပေါ်လာတဲ့ polysulfides များကို လျှော့ချဖို့ ရည်ရွယ်ပြီး ဘတ္တရီ၏ cathode မှ ဒြပ်ပေါင်းများကို ပြောင်းလဲခဲ့ပါတယ်။

အကြောင်းက polysulfides များဟာ electrode မှ sulfur များကို ထွက်သွားစေပြီး စွမ်းဆောင်ရည်ကို အကြီးအကျယ် ကျဆင်းစေလို့ ဖြစ်ကာ ဒီဖြစ်စဉ်ကို လျှော့ချနိုင်ပါက ဘတ္တရီသက်တမ်းကို မြှင့်တင်နိုင်မှာ ဖြစ်ပါတယ်။

Lyten ၏ lithium-sulfur ဘတ္တရီ *Image: Courtesy of Lyten*

မထင်မှတ်ထားသည့် တွေ့ရှိမှု

ထိုသို့ စမ်းသပ်စဉ်မှာ ထင်မှတ်မထားသည့် အရာကို ကြုံတွေ့ခဲ့ပြီး Sulfur ဆာလ်ဖာ၏ ဓာတ်ပြုအဆင့်ဟာ အခြေခံအားဖြင့် ဘတ္တရီ သက်တမ်းကုန်တာကို ရပ်တန့်သွားစေတာကို တွေ့ရပါတယ်။

ဒီဖြစ်စဉ်ကို monoclinic gamma-phase sulfur လို့ သိကြပြီး ယခင်က မြင့်မားသည့် ဓာတ်ခွဲခန်း အပူချိန် 95°C (203°F) မှာသာ စမ်းသပ်ခဲ့တာဖြစ်ကာ ယခုကတော့ ပထမဆုံး အခန်း အပူချိန်တွင် တွေ့ရှိလာရတာ ဖြစ်ပါတယ်။

ထိုကဲ့သို့ ဓာတုဖြစ်စဉ်အတွင်းမှာ polysulfides တွေ ဖြစ်ပေါ်တာကို လုံးဝ ရပ်တန့်သွားတာ မြင်တွေ့ခဲ့ရပြီး အကြိမ် ၄,၀၀၀ လောက် အားသွင်းရာမှာ ဘတ္တရီသက်တမ်း ကျဆင်းသွားခြင်း မရှိတာကို သုတေသီများမှ တွေ့ရှိခဲ့ရပါတယ်။

ယခုလို တွေ့ရှိမှုကြောင့် lithium-sulfur ဘတ္တရီဟာ လက်ရှိ lithium-ion ဘတ္တရီများထက် အနည်းဆုံး ၂ ဆ ပိုခံမှာဖြစ်ပြီး ၃ ဆလောက် အလေးချိန် ပိုမို ပေါ့ပါးမှာ ဖြစ်ကာ အလျှင်အမြန်လည်း အားသွင်းနိုင်မှာပါ။

သက်တမ်းကို ၂ ဆ လောက် ဆွဲဆန့်နိုင်ပြီး အလေးချိန် ၃ ဆ လောက် ပိုမို ပေါ့ပါးတဲ့အတွက် လျှပ်စစ်စွမ်းအင်သုံး ကား၊ လေယာဉ်နှင့် သင်္ဘောများ ကဏ္ဍတွင် အကြီးအကျယ်ကို ပြောင်းလဲလာတော့မှာ ဖြစ်ပါတယ်။

Lithium၊ sulfur နှင့် ဘတ္တရီ ထုတ်လုပ်ရာတွင် ပါဝင်သည့် အခြား သတ္တု ပစ္စည်းများဟာ ကမ္ဘာပေါ်တွင် ပေါများစွာ ရှိနေသည့် အတွက် ဂေဟဗေဒ ထိခိုက်မှုနည်းပါးပြီး ကုန်ကျစရိတ်လည်း နည်းပါးပါတယ်။

ဆာလ်ဖာ Image: Courtesy of **Ivar Leidus/Wikimedia Commons**

နောက်ထပ် နည်းပညာသစ်

ဘတ္တရီနည်းပညာသစ်များကို ရှာဖွေတာဟာ ဒီလောက်နဲ့ ရပ်မနေသေးပါဘူး။

Drexel တက္ကသိုလ်မှ အဖွဲ့ဟာ ဒီလို အောင်မြင်မှုကို နမူနာယူကာ sodium-sulfur ဘတ္တရီများကို စမ်းသပ်ဖို့ လုပ်ဆောင်နေပြီ ဖြစ်ပါတယ်။

Lithium ကို ဘတ္တရီများမှ ဖယ်ထုတ်နိုင်ပါက ကုန်ကျစရိတ် ပိုမို သက်သာလာပြီး ယနေ့ခေတ် ကြုံတွေ့နေရတဲ့ ထောက်ပံ့ရေး လိုအပ်မှုများကို ကျော်လွှားနိုင်မှာ ဖြစ်ပါတယ်။

ယခု သုတေသန စာတမ်းကို Nature ဂျာနယ်တွင် အပြည့်အစုံ ဖော်ပြထားပါတယ်။

ရေးသားသူ – Aurora (Knowledgeworms team)

Post Views: 3,800