আগুনের ঝুঁকিমুক্ত ব্যাটারি বানালেন বিজ্ঞানীরা

স্মার্টফোন থেকে শুরু করে বৈদ্যুতিক গাড়ি—সবকিছুতেই এখন লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির ব্যবহার। কিন্তু এই ব্যাটারি থেকে মাঝেমধ্যে ভয়াবহ আগুনের খবর পাওয়া যায়, যা অনেক সময় প্রাণঘাতী হয়ে দাঁড়ায়। তবে সম্প্রতি এক গবেষণায় জানা গেছে, ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ নকশায় সামান্য পরিবর্তনের মাধ্যমে এই ঝুঁকি কমিয়ে আনা সম্ভব।

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে থাকে দাহ্য ‘ইলেকট্রোলাইট’; এটি মূলত জৈব দ্রাবকে দ্রবীভূত লিথিয়াম লবণের একটি তরল দ্রবণ। ব্যাটারি অতিরিক্ত চার্জ হওয়া, ফুটো হয়ে যাওয়া বা অতিরিক্ত গরম হলে এই তরল অস্থিতিশীল হয়ে পড়ে। তখন এক বিপজ্জনক রাসায়নিক বিক্রিয়া শুরু হয়, যাকে বলা হয় ‘থার্মাল রানঅ্যাওয়ে’। এর ফলে ব্যাটারি খুব দ্রুত উত্তপ্ত হয়ে আগুন ধরে যায়।

মার্কিন সংবাদমাধ্যম সিএনএনের প্রতিবেদন অনুযায়ী, ২০২৪ সালে যুক্তরাষ্ট্রে বিমানে ব্যাটারিজনিত ধোঁয়া বা আগুনের ৮৯টি ঘটনা রেকর্ড করা হয়। দক্ষিণ কোরিয়ার বুসানে গত জানুয়ারিতে একটি এয়ারবাসে পাওয়ার ব্যাংক থেকে লাগা আগুনে পুরো বিমানটিই ভস্মীভূত হয়ে গিয়েছিল।

২০২৪ সালের এক জরিপে দেখা গেছে, যুক্তরাজ্যের অর্ধেক ব্যবসায়ী লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি-সংশ্লিষ্ট অগ্নিকাণ্ড বা বিস্ফোরণের অভিজ্ঞতার সম্মুখীন হয়েছেন।

হংকংয়ের চায়নিজ ইউনিভার্সিটির একদল গবেষক ব্যাটারির নকশায় এমন পরিবর্তন এনেছেন। সংশ্লিষ্ট গবেষকেরা বলছেন, বর্তমান উৎপাদন পদ্ধতি পরিবর্তন না করেই এটি প্রয়োগ করা সম্ভব।

গবেষণার প্রধান লেখক এবং ভার্জিনিয়া টেকের পোস্টডক্টরাল ফেলো ইউ সান বলেন, ‘সাধারণত ব্যাটারির পারফরম্যান্স বাড়াতে গেলে নিরাপত্তা কিছুটা বিঘ্নিত হয়। আমরা এমন একটি তাপ-সংবেদনশীল উপাদান তৈরি করেছি, যা সাধারণ তাপমাত্রায় ভালো পারফরম্যান্স দেবে, কিন্তু তাপমাত্রা বাড়লে ব্যাটারিকে স্থিতিশীল রাখবে।’

কীভাবে কাজ করে এটি

গবেষকদের উদ্ভাবিত নতুন ইলেকট্রোলাইটে দুটি দ্রাবক ব্যবহার করা হয়েছে। স্বাভাবিক তাপমাত্রায়—প্রথম দ্রাবকটি ব্যাটারির রাসায়নিক কাঠামোকে দৃঢ় রাখে এবং কার্যক্ষমতা বজায় রাখে। উচ্চ তাপমাত্রায়—ব্যাটারি গরম হতে শুরু করলে দ্বিতীয় দ্রাবকটি সক্রিয় হয়ে ওঠে। এটি রাসায়নিক কাঠামোকে কিছুটা শিথিল করে দেয় এবং আগুনের সূত্রপাত ঘটাতে পারে এমন বিক্রিয়াগুলো ধীর করে দেয়।

গবেষণাগারে নতুন নকশার ব্যাটারিকে যখন পেরেক দিয়ে ফুটো করা হয়, তখন এর তাপমাত্রা বেড়েছিল মাত্র ৩.৫ ডিগ্রি সেলসিয়াস। অন্যদিকে, প্রথাগত ব্যাটারিতে একই পরীক্ষায় তাপমাত্রা মুহূর্তের মধ্যে ৫৫৫ ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত বেড়ে যায়। গবেষকেরা জানিয়েছেন, এই পদ্ধতিতে ব্যাটারির স্থায়িত্বে কোনো প্রভাব পড়ে না। ১ হাজার বার চার্জ করার পরও এটি ৮০ শতাংশের বেশি ক্ষমতা বজায় রাখতে সক্ষম।

গবেষক দলের অন্যতম সদস্য অধ্যাপক ই-চুন লু জানান, এই পদ্ধতি বাণিজ্যিক ব্যাটারি সিস্টেমে সহজে যুক্ত করা সম্ভব। কারণ, এতে শুধু বিদ্যমান ইলেকট্রোলাইট তরলটি বদলে দিলেই হয়, কোনো নতুন যন্ত্রপাতির প্রয়োজন নেই। তিনি আরও বলেন, ‘বড় পরিসরে উৎপাদন করলে এর খরচ বর্তমান ব্যাটারির মতোই হবে।’

অধ্যাপক ই-চুন লু জানান, আগামী ৩ থেকে ৫ বছরের মধ্যে এমন প্রযুক্তির ব্যাটারি বাজারে আসবে।