நைட்ரஜன் பேட்டரி (Nitrogen Battery)

காற்றில் ஆக்சிஜனை விடவும் அதிகமாக, 78 சதவீதத்திற்கு மேல் இருப்பது நைட்ரஜன். ஆனால் நைட்ரஜன் மூலக்கூற்றில் இரு நைட்ரஜன் அணுக்கள் மிக உறுதியான மூன்று வலுப்பிணைப்பால் (triple covalent bond) இணைக்கப்பட்டிருப்பதால், சாதாரண நிலைமையில், அவற்றை உடைத்து இரசாயன ஆற்றலை மின் ஆற்றலாக மாற்றுவது விஞ்ஞானிகளுக்கு பெரிய சவாலாக இருந்தது.

சீனாவிலுள்ள சாங்சுன் வேதியியல் ஆராய்ச்சி நிலையத்தின் ஜின் போ சாங் (Xin-Bo Zhang, of the Changchun Institute of Applied Chemistry) தலைமையிலான குழு, காற்றில் உள்ள நைட்ரஜனை பேட்டரியில் பயன்படுத்தும் தொழில்நுட்பத்தை கண்டுபிடித்துள்ளனர்.

புழக்கத்தில் உள்ள லித்தியம் பேட்டரியில், லித்தியம் நைட்ரைடு (2Li3N) உடைக்கப்பட்டு லித்தியம் மற்றும் நைட்ரஜன் வாயுவாக மாறுகிறது. ஆனால் இதன் எதிர்வினையை, புதிய தொழில்நுட்பத்தில் பயன்படுத்தி இருக்கின்றனர். அதாவது காற்றில் உள்ள நைட்ரஜனை, சாதகமான சூழலில் லித்தியத்துடன் வினை புரிய வைத்து மின் ஆற்றலாக மாற்றினர். ஆனால், லித்தியம் பேட்டரியை விட மிக குறைந்த அளவே மின் ஆற்றல் கிடைத்தது. மின் ஆற்றலை மேம்படுத்த ஆராய்ச்சிகள் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன.

240_F_123165150_Co0vkIAoweQttDlqOkLztQ8JlFkFeRkh

A Battery Prototype Powered by Atmospheric Nitrogen

As the most abundant gas in Earth’s atmosphere, nitrogen has been an attractive option as a source of renewable energy. But nitrogen gas — which consists of two nitrogen atoms held together by a strong, triple covalent bond — doesn’t break apart under normal conditions, presenting a challenge to scientists who want to transfer the chemical energy of the bond into electricity. Researchers in China present one approach to capturing atmospheric nitrogen that can be used in a battery.

The “proof-of-concept” design works by reversing the chemical reaction that powers existing lithium-nitrogen batteries. Instead of generating energy from the breakdown of lithium nitride (2Li3N) into lithium and nitrogen gas, the researchers’ battery prototype runs on atmospheric nitrogen in ambient conditions and reacts with lithium to form lithium nitride. Its energy output is brief but comparable to that of other lithium-metal batteries.

“This promising research on a nitrogen fixation battery system not only provides fundamental and technological progress in the energy storage system but also creates an advanced N2/Li3N (nitrogen gas/lithium nitride) cycle for a reversible nitrogen fixation process,” says senior author Xin-Bo Zhang, of the Changchun Institute of Applied Chemistry, part of the Chinese Academy of Sciences. “The work is still at the initial stage. More intensive efforts should be devoted to developing the battery systems.

Source Chinese Academy of Sciences

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s