ഇലക്ട്രിക് കാറുകളിലും സ്മാർട്ട്ഫോണുകളിലും ഉപയോഗിക്കുന്ന ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികൾക്ക് പകരം പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദവും നിലവിലുള്ള ബാറ്ററികളേക്കാൾ  ശേഷിയും പ്രകടനവും വൻതോതിൽ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള വഴി ഗവേഷകർ കണ്ടെത്തി. ഈ കണ്ടുപിടിത്തം ഓർഗാനിക് ഇലക്ട്രോഡുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ബാറ്ററികളുടെ വാണിജ്യവത്കരണത്തിന് വേഗത കൂട്ടുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. ഈ ബാറ്ററികൾ സാധാരണ ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികളേക്കാൾ വിലകുറഞ്ഞതും പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദപരവുമാണ്.

ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഓർഗാനിക് ഇലക്ട്രോഡുകളുടെ സാധ്യതകളെക്കുറിച്ച് ഗവേഷണ പത്രം വിശദീകരിക്കുന്നു. ഇവ വിലകുറഞ്ഞതും പ്രകൃതിയിൽ ധാരാളമായി ലഭ്യവുമാണ് എന്നതാണ് പ്രധാന പ്രത്യേകതകൾ.

ഗവേഷണ പ്രബന്ധം വിശദീകരിക്കുന്നത് ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഓർഗാനിക് ഇലക്ട്രോഡുകളുടെ സാധ്യതകളെക്കുറിച്ചാണ്. ഇവ വളരെ ചെലവ് കുറഞ്ഞതും പ്രകൃതിയിൽ ധാരാളമായി ലഭ്യവുമായ വസ്തുക്കളിൽ നിന്ന് നിർമ്മിക്കാവുന്നതുമാണ്. ഇത് നിലവിലെ ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികളുടെ ഉയർന്ന നിർമ്മാണ ചെലവിനും അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ പരിമിത ലഭ്യതയ്ക്കും പരിഹാരം കാണുന്നതായേക്കാം.

എന്നാൽ, ഈ ഓർഗാനിക് ഇലക്ട്രോഡുകൾ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് മുന്നിൽ പരിഹരിക്കേണ്ട പ്രധാന വെല്ലുവിളിയായി ഗവേഷണം ചൂണ്ടിക്കാട്ടുന്നത് ഇലക്ട്രോഡുകളിലെ പ്രവർത്തന ഘടകം (active material) ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൽ (electrolyte) ലയിക്കുന്ന പ്രശ്നമാണ്. ഈ ലയിക്കൽ പ്രക്രിയ ബാറ്ററിയുടെ പ്രകടനത്തെയും ആയുസിനെയും ഗുരുതരമായി ബാധിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുന്നതിനുള്ള പരിഹാരങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നത് ഓർഗാനിക് ഇലക്ട്രോഡ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള പുതിയ തലമുറ ബാറ്ററികളുടെ വികസനത്തിന് നിർണായകമാണ്.

തെക്കൻ കൊറിയയിലെ ഉൽസാൻ നാഷണൽ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് സയൻസ് ആൻഡ് ടെക്‌നോളജി (UNIST), ഹാൻയാങ് സർവകലാശാല എന്നിവിടങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ഒരു ഗവേഷണ സംഘം ഓർഗാനിക് ഇലക്ട്രോഡ് വസ്തുക്കളുടെ (organic electrode materials) വികസനവും വ്യാപനവും തടസ്സപ്പെടുത്തിയിരുന്ന പരിമിതികളെ മറികടക്കാനുള്ള ഒരു മാർഗം കണ്ടെത്തി.

മുമ്പ്, ഈ ഓർഗാനിക് ഇലക്ട്രോഡ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ബാറ്ററികൾ 20 തവണ ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ശേഷം 50 ശതമാനത്തിൽ കൂടുതൽ ശേഷി നിലനിർത്താൻ കഴിഞ്ഞിരുന്നില്ല. എന്നാൽ, പുതിയ ഗവേഷണത്തിലൂടെ വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത ലയിപ്പിച്ച ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് (diluted electrolyte) ഉപയോഗിച്ചുള്ള ബാറ്ററി 1000 തവണയിലധികം ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ശേഷവും 91 ശതമാനത്തിലധികം ശേഷി നിലനിർത്താൻ കഴിഞ്ഞു.

“ഈ പഠനം ഓർഗാനിക് ഇലക്ട്രോഡ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ബാറ്ററികളുടെ പ്രായോഗിക ഉപയോഗങ്ങൾക്കുള്ള ഒരു പ്രധാന പടിയാണ്,” എന്ന് യുഎൻ‌ഐഎസ്‌ടിയിലെ (UNIST) സ്‌കൂൾ ഓഫ് എനർജി ആൻഡ് കെമിക്കൽ എഞ്ചിനീയറിംഗ് വിഭാഗത്തിലെ പ്രൊഫസറായ വൺ-ജിൻ ക്വാക് പറഞ്ഞു.

“ലയിക്കാത്ത ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളുടെ വികസനം ശേഷിയെയോ ഔട്ട്പുട്ടിനെയോ ബാധിക്കാതെ തന്നെ ഓർഗാനിക് ഇലക്ട്രോഡ് വസ്തുക്കളുടെ ലയിക്കൽ തടയാൻ ഫലപ്രദമായ ഒരു സമീപനം നൽകുന്നു” എന്ന് പഠനത്തിൽ പറയുന്നു. ഈ ഗവേഷണത്തെക്കുറിച്ചുള്ള വിശദീകരണം ‘Diluents effect on inhibiting dissolution of organic electrode for highly reversible li-ion batteries’ എന്ന പേരിൽ ‘Advanced Energy Materials’ എന്ന ജേണലിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു.