بڑھتی ہوئی گلوبل وارمنگ کے ساتھ، جیواشم ایندھن پر انحصار کو کم کرنا اور متبادل سبز توانائی کے ذرائع کی طرف جانا ضروری ہو گیا ہے۔ الیکٹرک گاڑیوں کی ترقی اس سمت کی طرف ایک قدم ہے۔ تاہم، الیکٹرک گاڑیوں کو ان کے کام کرنے کے لیے اعلی توانائی کی کثافت والی بیٹریوں کی ضرورت ہوتی ہے، اور روایتی لتیم آئن بیٹریاں کام کے لیے موزوں نہیں ہیں۔ نظریاتی طور پر، لتیم ایئر بیٹریاں لتیم آئن بیٹریوں سے زیادہ توانائی کی کثافت فراہم کرتی ہیں۔ تاہم، اس سے پہلے کہ ان کو عملی طور پر استعمال کیا جا سکے، ان بیٹریوں کو توانائی سے موثر بنانے کی ضرورت ہے، ان کے سائیکل کی خصوصیات کو بڑھانے کی ضرورت ہے، اور آکسیجن ریڈوکس رد عمل کو چارج/خارج کرنے کے لیے ضرورت سے زیادہ صلاحیت کو کم کرنے کی ضرورت ہے۔

ان مسائل کو حل کرنے کے لیے، بیٹری کے اندر آکسیجن ایوولوشن ری ایکشن (OER) کو تیز کرنے کے لیے ایک مناسب اتپریرک کی ضرورت ہے۔ OER ایک انتہائی اہم کیمیائی عمل ہے جو سٹوریج بیٹریوں کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے پانی کی تقسیم میں شامل ہے۔ نایاب اور مہنگے نوبل میٹل آکسائیڈ جیسے روتھینیم (IV) آکسائیڈ (RuO2) اور iridium (IV) آکسائیڈ (IrO2) کو عام طور پر دھاتی ہوا کی بیٹریوں کے OER کو تیز کرنے کے لیے اتپریرک کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ زیادہ سستی کیٹلیٹک مواد میں ٹرانزیشن میٹلز شامل ہیں، جیسے پیرووسکائٹ قسم کے آکسائیڈز اور ہائیڈرو آکسائیڈز، جو OER کے لیے انتہائی فعال مانی جاتی ہیں۔ CoSn(OH)6 (CSO) ایک ایسا ہی پیرووسکائٹ قسم کا ہائیڈرو آکسائیڈ ہے جو ایک امید افزا OER کیٹالسٹ کے طور پر جانا جاتا ہے۔ تاہم، CSO کی ترکیب کے موجودہ طریقے سست ہیں (12 گھنٹے سے زیادہ درکار ہیں) اور متعدد اقدامات کی ضرورت ہے۔

ایک حالیہ پیش رفت میں، جاپان میں شیبورا انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی کی ایک تحقیقی ٹیم، جس کی قیادت پروفیسر تاکاہیرو ایشیزاکی نے کی اور مسٹر ماساکی نارہارا اور ڈاکٹر سنگوو چاے کے ساتھ، صرف ایک قدم کا استعمال کرتے ہوئے صرف 20 منٹ میں CSO کی ترکیب کرنے میں کامیاب ہو گئی! اس قابل ذکر کارنامے کو حاصل کرنے کے لیے، ٹیم نے ایک حل پلازما کے عمل کا استعمال کیا، جو کہ غیر تھرمل ردعمل کے میدان میں مادی ترکیب کے لیے ایک جدید طریقہ ہے۔ ان کی تحقیق جرنل کے شمارہ 11 میں شائع ہوئی تھی۔ پائیدار توانائی اور ایندھن 17 اپریل 2023 کو۔

ٹیم نے یہ ظاہر کرنے کے لیے ایکس رے ڈفریکٹومیٹری کا استعمال کیا کہ انتہائی کرسٹل سی ایس او کو 10 سے 12 سے زیادہ قدروں میں pH کو ایڈجسٹ کرکے پیشگی محلول سے ترکیب کیا جا سکتا ہے۔ ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپ کا استعمال کرتے ہوئے، انہوں نے مزید دیکھا کہ CSO کرسٹل مکعب کی شکل کے تھے، تقریباً 100-300 nm کے سائز کے ساتھ۔ ٹیم نے ایکس رے فوٹو الیکٹران سپیکٹروسکوپی کا بھی استعمال کیا تاکہ CSO کرسٹل کی ساخت اور بائنڈنگ سائٹس کی چھان بین کی جائے اور کوبالٹ (Co) کو ایک divalent میں اور Tin (Sn) کو کمپاؤنڈ کے اندر ٹیٹراویلنٹ حالت میں پایا۔

آخر میں، ٹیم نے ایک الیکٹرو کیمیکل طریقہ استعمال کیا تاکہ CSO کی خصوصیات کو OER کے لیے اتپریرک کے طور پر دیکھا جا سکے۔ انہوں نے مشاہدہ کیا کہ ترکیب شدہ CSO کی موجودہ کثافت 10 mA سینٹی میٹر پر 350 mV کی زیادہ صلاحیت تھی۔−2. “پی ایچ 12 پر ترکیب شدہ سی ایس او میں ترکیب شدہ تمام نمونوں میں بہترین اتپریرک خصوصیات تھیں۔2 روشنی ڈالی پروفیسر Ishizaki. اس کی تصدیق اس وقت ہوئی جب pH 12 نمونے میں سب سے کم صلاحیت دکھائی گئی، خاص طور پر تجارتی طور پر دستیاب RuO سے 104 mV کم2 بمقابلہ الٹنے والا ہائیڈروجن الیکٹروڈ 10 ایم اے سینٹی میٹر پر−2.

مجموعی طور پر، یہ مطالعہ، پہلی بار، CSO کی ترکیب کے لیے ایک آسان اور موثر عمل کی وضاحت کرتا ہے۔ یہ عمل CSO کو لتیم ایئر بیٹریوں میں استعمال کرنے کے لیے عملی طور پر موثر بناتا ہے اور اگلی نسل کی الیکٹرک بیٹریوں کے حصول کی طرف ایک نیا راستہ کھولتا ہے۔

“مشترکہ CSO نے OER کے لیے اعلیٰ الیکٹرو کیٹیلیٹک خصوصیات ظاہر کیں۔ ہمیں امید ہے کہ پیرووسکائٹ قسم کے CSO مواد کو توانائی کے آلات پر لاگو کیا جائے گا اور یہ برقی گاڑیوں کے اعلیٰ فنکشنلائزیشن میں حصہ ڈالیں گے،” پروفیسر ایشیزاکی نے نتیجہ اخذ کیا۔ “یہ، بدلے میں، ہمیں جیواشم ایندھن سے آزاد توانائی کے نئے نظام کو فعال کرکے کاربن غیر جانبداری کے حصول کی طرف ایک قدم اور قریب لے آئے گا۔”



>Source link>

>>Join our Facebook Group be part of community. <<

By hassani

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *