कुंजी एमएक्सईएन है, ए द्वि-आयामी सामग्री इसमें दो भाग होते हैं: एक हाइड्रोजेल (तरल जल घटक वाला एक जेल) और एक ऑक्साइड धातु। जैसा कि ड्रेक्सेल की अनुसंधान टीम ने प्रदर्शित किया है, यह विकिरण से बचाने और पानी को फ़िल्टर करने के लिए संरचनात्मक रूप से पर्याप्त सघन है 2011 में. लेकिन यह अत्यधिक प्रवाहकीय भी है, जो इसे एक अच्छा उम्मीदवार बनाता है बैटरी झिल्ली.
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यह एमएक्सईएन के रासायनिक मेकअप के लिए धन्यवाद है, जो प्रवाह को अनुकूलित करता है इलेक्ट्रोड - वे स्थान जहां चार्जिंग के लिए बैटरी में ऊर्जा संग्रहीत की जाती है - इसके माध्यम से। बैटरियाँ पकड़ती हैं आयनों चार्ज रखने के लिए पोर्टों को "रेडॉक्स सक्रिय साइट्स" कहा जाता है, और बैटरी में मौजूद पोर्ट्स की संख्या सीधे उस चार्ज की मात्रा के समानुपाती होती है जिसे वह धारण कर सकती है।
आज की बैटरी झिल्लियों के विपरीत, जिनके पास बंदरगाहों तक पहुंचने के लिए आयनों के लिए सीमित रास्ते हैं, एमएक्सईएन आयनों के माध्यम से यात्रा करने के लिए कई रास्ते बनाता है। और एमएक्सईएन की स्वाभाविक रूप से उच्च चालकता आयनों को तेज़ी से आगे बढ़ने में मदद करती है, जिससे प्रभावी पुनर्भरण दर बढ़ जाती है।
"पारंपरिक बैटरियों में आयनों का चार्ज स्टोरेज पोर्ट की ओर एक यातनापूर्ण मार्ग होता है, जो न केवल सब कुछ धीमा कर देता है, बल्कि यह भी ऐसी स्थिति पैदा होती है जहां बहुत कम आयन वास्तव में तेज चार्जिंग दरों पर अपने गंतव्य तक पहुंचते हैं, ”मारिया लुकात्सकाया, एक शोधकर्ता टीम, कहा. "आदर्श इलेक्ट्रोड आर्किटेक्चर कुछ इस तरह होगा जैसे आयन सिंगल-लेन सड़कों को लेने के बजाय मल्टी-लेन, हाई-स्पीड 'राजमार्गों' के माध्यम से बंदरगाहों पर जा रहे हों। हमारा मैक्रोपोरस इलेक्ट्रोड डिज़ाइन इस लक्ष्य को प्राप्त करता है, जो कुछ सेकंड या उससे कम समय में तेजी से चार्ज करने की अनुमति देता है।
अंतिम परिणाम एक ऐसी बैटरी हो सकती है जिसे पूरी तरह से रिचार्ज होने में मिनटों या घंटों के बजाय केवल "दसियों मिलीसेकेंड" का समय लगता है। सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग के प्रोफेसर यूरी गोगोत्सी ने कहा कि वास्तविक दुनिया में एमएक्सईएन के अनुप्रयोग से बेहतर परिणाम मिल सकते हैं लैपटॉप बैटरी और इलेक्ट्रिक कार बैटरियां. उन्होंने कहा, "अगर हम बैटरी इलेक्ट्रोड के रूप में कम-आयामी और इलेक्ट्रॉनिक रूप से संचालन करने वाली सामग्रियों का उपयोग करना शुरू कर दें, तो हम बैटरी को आज की तुलना में बहुत तेजी से काम कर सकते हैं।" "आखिरकार, इस तथ्य की सराहना हमें कार, लैपटॉप और सेल फोन की बैटरियों की ओर ले जाएगी जो घंटों के बजाय बहुत अधिक दर - सेकंड या मिनट में चार्ज करने में सक्षम हैं।"
एमएक्सईएन अभी तक व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य नहीं है - गोगोत्सी का अनुमान है कि बड़े पैमाने पर निर्मित उत्पादों में अपनी जगह बनाने से कम से कम तीन साल दूर हैं सेल फोन की बैटरियां. लेकिन टीम निकट भविष्य में नए अनुप्रयोगों की खोज के लिए प्रतिबद्ध है।
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