Платина ўрнига темир: Келажак аккумуляторлари учун янги катализатор яратилди

Япониянинг Тохоку университети олимлари рух-ҳаво (зинк-аир) аккумуляторларини сезиларли даражада самаралироқ ва чидамлироқ қилиши мумкин бўлган темир асосидаги янги катализаторни ишлаб чиқдилар. Бундай батареялар арзонлиги, юқори хавфсизлиги ва мавжуд материаллардан фойдаланилгани туфайли литий-ионли аккумуляторларнинг энг истиқболли ўринбосарларидан бири ҳисобланади. Рух-ҳаво батареялари одатдаги қувват манбаларидан фарқли ўлароқ, электр энергиясини ишлаб чиқариш учун атрофдаги ҳаво кислородидан фойдаланади. Бу ҳақда Ixbt.com хабар беради.

Ушбу технологиянинг асосий муаммоси кислороднинг қайтарилиш реакцияси учун қимматбаҳо платина каби нодир металлардан фойдаланиш зарурати эди. Япониялик тадқиқотчилар бу чекловни четлаб ўтиш учун темир оксидидан (Фе2О3) фойдаланишга қарор қилишди. Темир оксиди ишқорий муҳитда барқарор ва жуда арзон материал бўлса-да, у гидроксил гуруҳларини ўзига жуда қаттиқ боғлаб олгани сабабли катализатор жараёнини секинлаштириб қўяр эди.

Муаммони ҳал қилиш учун олимлар темир оксидини самарий оксиди (См2О3) билан бирлаштириб, сунъий гетероструктурали интерфейс яратдилар. Бу усул темир атомлари ва гидроксил гуруҳлари ўртасидаги ортиқча боғланишни заифлаштиришга имкон берди. Натижада реакция тўсиқларсиз кечди ва катализатор узоқ муддатли зарядлаш ва зарядсизланиш даврларидан кейин ҳам юқори барқарорликни намойиш этди.

Янги ишланма нафақат лаборатория ҳисоб-китобларида, балки реал қурилмаларда ҳам синовдан ўтказилди. Экспериментал рух-ҳаво элементлари светодиод лампасини ёқишга ва ҳатто смартфонни тўлиқ қувватлантиришга муваффақ бўлди. Тохоку университети профессори Ҳао Ли сўзларига кўра, ушбу технология ҳам анъанавий суюқ, ҳам замонавий эгилувчан қаттиқ ҳолатдаги батареялар самарадорлигини оширади.

Агар технология саноат миқёсида муваффақиятли татбиқ этилса, бундай аккумуляторлар тақиладиган электроника ва мобил қурилмалардан тортиб, қуёш ва шамол электр станциялари учун йирик энергия сақлаш тизимларигача бўлган соҳаларда қўлланилиши мумкин. Тадқиқотчилар келажакда ушбу ёндашувни бошқа турдаги энергия тизимларига ҳам татбиқ этишни режалаштирмоқда.