দক্ষিণ কোরিয়ার ইউএনআইএসটি-এর একটি দল, অধ্যাপক হিউন জং লি-এর নেতৃত্বে, একক-স্ফটিক লিথিয়াম নিকেল ম্যাঙ্গানিজ অক্সাইড (এলএনএমও) ক্যাথোডের অভ্যন্তরীণ ফাটলের কারণ চিহ্নিত করেছেন, যা উচ্চ-কার্যকারিতা ব্যাটারির একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। তাদের গবেষণা, যা ১১ এপ্রিল, ২০২৫ তারিখে অ্যাংওয়ান্ডেট কেমি ইন্টারন্যাশনাল এডিশনে প্রকাশিত হয়েছে, ব্যাটারির স্থায়িত্ব বাড়ানোর জন্য একটি সমাধান প্রস্তাব করে।
একক-স্ফটিক ক্যাথোড, যদিও শস্য সীমানাগুলির অভাব রয়েছে যা আন্তঃগ্রানুলার ক্র্যাকিংয়ের কারণ হয়, তবুও দ্রুত চার্জিং এবং ডিসচার্জিংয়ের সময় অভ্যন্তরীণ ফাটলের জন্য সংবেদনশীল। দলটি আবিষ্কার করেছে যে অসম লিথিয়াম-আয়ন প্রসারণ স্থানীয় চাপ তৈরি করে, যা স্ফটিকের শক্তি অতিক্রম করলে ফাটল ধরে।
গবেষকরা স্ফটিক ল্যাটিসে ম্যাগনেসিয়াম প্রবর্তন করেছেন একটি কাঠামোগত সমর্থন হিসাবে, যা আয়ন প্রসারণ পথের সংকোচনকে বাধা দেয় এবং লিথিয়াম-আয়ন গতিশীলতাকে বাড়িয়ে তোলে, অভ্যন্তরীণ চাপ হ্রাস করে। পরীক্ষামূলক ফলাফল নিশ্চিত করেছে যে ম্যাগনেসিয়াম-ডোপড একক-স্ফটিক ক্যাথোড দ্রুত সাইক্লিংয়ের অধীনে উল্লেখযোগ্য স্থিতিশীলতা দেখিয়েছে এবং ফাটল গঠন হ্রাস করেছে।
অধ্যাপক লি বলেছেন, "এই গবেষণা একক-স্ফটিক ক্যাথোডের যান্ত্রিক অবনতি প্রক্রিয়াগুলির একটি স্পষ্ট ধারণা প্রদান করে।" পরীক্ষামূলক এবং গণনা পদ্ধতির সংহতকরণ তাদের কাঠামোগত অখণ্ডতা বাড়ানোর জন্য একটি কার্যকর নকশা কৌশল স্থাপন করেছে, যা পরবর্তী প্রজন্মের উচ্চ-কার্যকারিতা ব্যাটারির বাণিজ্যিকীকরণের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।