মন্টমোরিলোনাইট: শক্তি উপকরণের জন্য আরও স্থিতিশীল, দ্রুত এবং শক্তিশালী!

প্রথম দর্শনেই, মন্টমোরিলোনাইট (এমএমটি) দেখতে "মাটির" মতো। আসলে, এটি একটি "অদৃশ্য" নতুন শক্তির খনিজ। এর মূল্য আবিষ্কৃত এবং বিকশিত হচ্ছে।

মন্টমোরিলোনাইট একটি স্তরযুক্ত সিলিকেট খনিজ। এর গঠন অনুসারে, অক্টাহেড্রায় উচ্চ-ভ্যালেন্স অ্যালুমিনিয়াম পরমাণুগুলি সহজেই নিম্ন-ভ্যালেন্স পরমাণু দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়। এই প্রতিস্থাপন স্তরগুলিকে একটি ঋণাত্মক চার্জ দেয়। কাঠামো স্থিতিশীল করার জন্য, MMT Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Al³⁺ এবং K⁺ এর মতো পার্শ্ববর্তী ক্যাটেশনগুলি শোষণ করে। এই অনন্য বৈশিষ্ট্যটি মন্টমোরিলোনাইটকে শক্তিশালী শোষণ এবং ক্যাটেশন-বিনিময় ক্ষমতা প্রদান করে। এই কাঠামোগত বৈশিষ্ট্যগুলি নতুন শক্তি প্রয়োগে দুর্দান্ত সম্ভাবনা প্রদান করে।

লিথিয়াম ব্যাটারি উপকরণ

সলিড-স্টেট ইলেক্ট্রোলাইট
গবেষণায় দেখা গেছে যে MMT একটি অজৈব ফিলার হিসেবে কঠিন পলিমার ইলেক্ট্রোলাইট (SPE) এর আয়নিক পরিবাহিতা এবং যান্ত্রিক শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে।

কৃত্রিম SEI স্তর
লিথিয়াম-পরিবর্তিত এমএমটি (লি-এমএমটি) কৃত্রিম কঠিন ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টারফেস (SEI) ফিল্মের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য বৃদ্ধি করে। এটি দ্রুত Li⁺ পরিবহন চ্যানেল সরবরাহ করে এবং লিথিয়াম ডেনড্রাইট বৃদ্ধি দমন করে। Li-MMT SEI স্তর সহ সম্পূর্ণ Li-LiFePO₄ ব্যাটারিগুলি চমৎকার হারের কর্মক্ষমতা প্রদান করে। 1C তাপমাত্রায় 400 চক্রের পরেও, তারা এখনও 90.6% ধারণক্ষমতা ধরে রাখে।

বিভাজক অপ্টিমাইজেশন
শক্তিশালী শোষণের কারণে, বিভাজক পরিবর্তনে Li-MMT ব্যবহার করা হয়। বাণিজ্যিক PE বিভাজকের তুলনায়, Li-MMT ইলেক্ট্রোড-ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টারফেসে Li⁺ বিতরণ উন্নত করে। এটি নির্বাচনী Li জমা হ্রাস করে, স্থানীয় কারেন্ট ঘনত্ব হ্রাস করে এবং ডেনড্রাইট বৃদ্ধিকে বাধা দেয়।

তরল ইলেক্ট্রোলাইট অপ্টিমাইজেশন
লিথিয়াম-ধাতু ব্যাটারিতে, PEO-ভিত্তিক ইলেক্ট্রোলাইটের তুলনায় MMT লিথিয়ামের প্রতি বেশি আকর্ষণ দেখায়। এর জিটা বিভব +26 mV-তে পৌঁছায়। এটি MMT পৃষ্ঠের কাছাকাছি লিথিয়াম আয়নকে সমৃদ্ধ করে। Li শোষণ এবং অবশোষণের সময়, অতিরিক্ত বিভব সামান্য -57.7 mV-তে বৃদ্ধি পায়। এটি তামার কারেন্ট সংগ্রাহকদের উপর Li⁺ জমার নির্দেশ দেয়।

বাহক উপকরণ
গবেষকরা হাইড্রোথার্মাল সংশ্লেষণের মাধ্যমে N-ডোপেড MMT/কার্বন ন্যানোটিউব কম্পোজিট (NMCNT) প্রস্তুত করেছেন। Li–S ব্যাটারিতে সালফার হোস্ট হিসেবে ব্যবহৃত এই কম্পোজিটগুলি শাটল প্রভাবকে দমন করে। নাইট্রোজেন ডোপিং পলিসালফাইড শোষণ উন্নত করে, ক্ষমতা হ্রাস হ্রাস করে এবং সাইক্লিং স্থিতিশীলতা বৃদ্ধি করে।

সুপারক্যাপাসিটর

টেমপ্লেট উপকরণ
প্যালিগোরস্কাইট, মন্টমোরিলোনাইট, হ্যালোসাইট এবং ডায়াটোমাইটের মতো প্রাকৃতিক খনিজগুলি নির্দিষ্ট আকারবিদ্যা সহ ছিদ্রযুক্ত কার্বন বা পরিবাহী পলিমার সংশ্লেষণের জন্য টেমপ্লেট হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

ইলেক্ট্রোড ক্যারিয়ার
এমএমটি সক্রিয় পদার্থগুলিকে সমর্থন করতে পারে। এটি ক্যাপাসিট্যান্স, রূপবিদ্যা নিয়ন্ত্রণ এবং সাইক্লিং স্থিতিশীলতা উন্নত করে।

মিথেন স্টোরেজ উপকরণ

শোষিত প্রাকৃতিক গ্যাস (ANG) প্রযুক্তি এখন মনোযোগ আকর্ষণ করছে। সংকুচিত বা তরলীকৃত প্রাকৃতিক গ্যাসের তুলনায় এটি কম খরচ, নিরাপত্তা এবং সুবিধা প্রদান করে। গবেষণায় দেখা গেছে যে কাদামাটির খনিজগুলি শেল গ্যাস গঠনে ইতিবাচক অবদান রাখে এবং কার্যকরভাবে মিথেন সংরক্ষণ করতে পারে।

আলোক-ক্যাটাল্যাটিক এবং তড়িৎ-ক্যাটাল্যাটিক উপকরণ

ইলেক্ট্রোক্যাটালাইসিস ইলেক্ট্রোড-ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টারফেসে চার্জ ট্রান্সফারকে ত্বরান্বিত করে। হাইড্রোজেন বিবর্তন, অক্সিজেন বিবর্তন এবং ডিনাইট্রিফিকেশনে এটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। মন্টমোরিলোনাইট এবং অন্যান্য কাদামাটি অনুঘটক বাহক হিসেবে কাজ করে। এগুলি কণার জমাট বাঁধা রোধ করে, সংবেদনশীলতার স্থায়িত্ব বাড়ায় এবং প্রতিক্রিয়া নির্বাচন উন্নত করে।

ফেজ-পরিবর্তন শক্তি সঞ্চয় উপকরণ

ফেজ-চেঞ্জ উপকরণ (PCMs) ফেজ ট্রানজিশনের সময় তাপ শোষণ করে বা ছেড়ে দেয়। প্রাকৃতিক খনিজগুলি PCM সিস্টেমে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। একদিকে, নিউক্লিয়েটিং এজেন্ট এবং ঘনকারী দিয়ে প্রক্রিয়াজাতকরণের সময় খনিজগুলি নিজেরাই অজৈব PCM হিসাবে কাজ করতে পারে। অন্যদিকে, তাদের ছিদ্রযুক্ত কাঠামো PCM সংরক্ষণের জন্য চমৎকার বাহক।

এপিক পাউডার

মন্টমোরিলোনাইট কেবল একটি খনিজ পদার্থের চেয়েও বেশি কিছু; এটি ভবিষ্যতের শক্তি ব্যবস্থার জন্য একটি বহুমুখী সক্ষমকারী। লিথিয়াম ব্যাটারি থেকে শুরু করে সুপারক্যাপাসিটর, মিথেন স্টোরেজ, ক্যাটালাইসিস এবং ফেজ-চেঞ্জ উপকরণ পর্যন্ত, এর স্তরযুক্ত কাঠামো স্থিতিশীলতা, আয়ন বিনিময় এবং বহুমুখী কর্মক্ষমতা প্রদান করে। এর পূর্ণ সম্ভাবনা উন্মোচন করার জন্য, অতি সূক্ষ্ম গ্রাইন্ডিং এবং পৃষ্ঠ পরিবর্তন অপরিহার্য। উন্নত গ্রাইন্ডিং সরঞ্জাম এবং 20+ বছরের পাউডার প্রক্রিয়াকরণ দক্ষতা সহ এপিক পাউডার উচ্চ-বিশুদ্ধতা, অতি সূক্ষ্ম মন্টমোরিলোনাইট পাউডার উৎপাদনের জন্য উপযুক্ত সমাধান প্রদান করে। এই সমাধানগুলি শক্তি উপাদান নির্মাতাদের উচ্চ দক্ষতা, স্থিতিশীলতা এবং কর্মক্ষমতা অর্জনে সক্ষম করে।