පුනර්ජනනීය බලශක්ති යටිතල පහසුකම් ස්ථාපිත කිරීම සඳහා පිරිසිදු හා කාර්යක්ෂම බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ තාක්ෂණයන් අත්යවශ්ය වේ.ලිතියම්-අයන බැටරි පුද්ගලික ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංගවල දැනටමත් ප්‍රමුඛ වන අතර විශ්වාසදායක ජාල මට්ටමේ ගබඩා කිරීම සහ විදුලි වාහන සඳහා අපේක්ෂකයින් පොරොන්දු වේ.කෙසේ වෙතත්, ඔවුන්ගේ ආරෝපණ ගාස්තු සහ භාවිතා කළ හැකි ආයු කාලය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා තවදුරටත් සංවර්ධනය අවශ්‍ය වේ.
එවැනි වේගවත් ආරෝපණයක් සහ දිගු කල් පවතින බැටරි සංවර්ධනය කිරීමට උපකාර කිරීම සඳහා, බැටරි ක්‍රියාකාරීත්වයේ සීමාවන් හඳුනා ගැනීමට, මෙහෙයුම් බැටරියක් තුළ සිදුවන ක්‍රියාවලීන් තේරුම් ගැනීමට විද්‍යාඥයින්ට හැකි විය යුතුය.දැනට, සක්‍රීය බැටරි ද්‍රව්‍ය ක්‍රියා කරන විට ඒවා දෘශ්‍යමාන කිරීම සඳහා සංකීර්ණ සමමුහුර්ත X-ray හෝ ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂ තාක්ෂණික ක්‍රම අවශ්‍ය වේ, එය දුෂ්කර හා මිල අධික විය හැකි අතර බොහෝ විට වේගයෙන් ආරෝපණය වන ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්‍රව්‍යවල සිදුවන වේගවත් වෙනස්කම් ග්‍රහණය කර ගැනීමට ප්‍රමාණවත් තරම් ඉක්මනින් ප්‍රතිබිම්බගත කළ නොහැක.එහි ප්‍රතිඵලයක් වශයෙන්, තනි ක්‍රියාකාරී අංශුවල දිග පරිමාණයේ සහ වාණිජමය වශයෙන් අදාළ වේගවත් ආරෝපණ අනුපාතවල අයන ගතිකත්වය බොහෝ දුරට ගවේෂණය කර නොමැත.
කේම්බ්‍රිජ් විශ්ව විද්‍යාලයේ පර්යේෂකයන් විසින් ලිතියම් අයන බැටරි අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා අඩු වියදම් රසායනාගාර මත පදනම් වූ දෘශ්‍ය අන්වීක්ෂ තාක්‍ෂණයක් සංවර්ධනය කිරීමෙන් මෙම ගැටලුව ජයගෙන ඇත.ඔවුන් මේ දක්වා වේගවත්ම ආරෝපණය වන ඇනෝඩ ද්‍රව්‍ය අතර වන Nb14W3O44 හි තනි අංශු පරීක්ෂා කළහ.දෘශ්‍ය ආලෝකය කුඩා වීදුරු කවුළුවක් හරහා බැටරිය තුළට යවනු ලබන අතර, පර්යේෂකයන්ට සක්‍රීය අංශු තුළ ගතික ක්‍රියාවලිය තත්‍ය කාලීනව, යථාර්ථවාදී සමතුලිත නොවන තත්ව යටතේ නැරඹීමට ඉඩ සලසයි.මෙමගින් එක් එක් ක්‍රියාකාරී අංශු හරහා ගමන් කරන ඉදිරිපස වැනි ලිතියම්-සාන්ද්‍රණ අනුක්‍රමණය හෙළිදරව් වූ අතර එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස අභ්‍යන්තර වික්‍රියාවක් ඇති වන අතර එමඟින් සමහර අංශු කැඩී යයි.අංශු කැඩීම බැටරි සඳහා ගැටළුවක් වේ, එය කොටස්වල විදුලි විසන්ධි වීමට හේතු විය හැකි බැවින්, බැටරියේ ගබඩා ධාරිතාව අඩු කරයි.කේම්බ්‍රිජ් කැවෙන්ඩිෂ් රසායනාගාරයේ සම කර්තෘ ආචාර්ය ක්‍රිස්ටෝෆ් ෂ්නඩර්මන් පවසන්නේ “එවැනි ස්වයංසිද්ධ සිදුවීම් බැටරියට දැඩි බලපෑම් ඇති කරයි.
දෘශ්‍ය අන්වීක්ෂ තාක්‍ෂණයේ ඉහළ කාර්යක්‍ෂමතා පර්යේෂකයන්ට අංශු විශාල සංඛ්‍යාවක් විශ්ලේෂණය කිරීමට හැකි වූ අතර, අංශු ඉරිතැලීම් වැඩි ප්‍රමාණයකින් සහ දිගු අංශු වලදී වඩාත් සුලභ බව හෙළි කළේය."මෙම සොයාගැනීම් මෙම ද්‍රව්‍ය පන්තියේ අංශු කැඩීම සහ ධාරිතාව මැකී යාම අවම කිරීම සඳහා සෘජුවම අදාළ වන සැලසුම් මූලධර්ම සපයයි" යනුවෙන් කේම්බ්‍රිජ් හි කැවෙන්ඩිෂ් රසායනාගාරයේ සහ රසායන විද්‍යා දෙපාර්තමේන්තුවේ ආචාර්ය උපාධි අපේක්ෂකයෙකු වන පළමු කතුවරිය ඇලිස් මෙරිවෙදර් පවසයි.
ඉදිරියට යන විට, ක්‍රමවේදයේ ප්‍රධාන වාසි - වේගවත් දත්ත ලබා ගැනීම, තනි අංශු විභේදනය සහ ඉහළ ප්‍රතිදාන හැකියාවන් ඇතුළුව - බැටරි අසමත් වූ විට සිදුවන්නේ කුමක්ද සහ එය වළක්වා ගන්නේ කෙසේද යන්න තවදුරටත් ගවේෂණය කිරීමට හැකි වේ.ඕනෑම ආකාරයක බැටරි ද්‍රව්‍යයක් පාහේ අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා මෙම තාක්ෂණය යෙදිය හැකි අතර, එය ඊළඟ පරම්පරාවේ බැටරි සංවර්ධනය කිරීමේ දී ප්‍රහේලිකාවේ වැදගත් අංගයක් බවට පත් කරයි.
පසු කාලය: සැප්-17-2022