Япония олимлари аккумуляторлар оламида инқилоб қилди: Литий-олтингугуртли батарея яратилди

Япония технология оламида катта шов-шувга сабаб бўлган кашфиёт амалга оширилди. Тохоку университети тадқиқотчилари литий-ионли батареялардан бир неча баробар самаралироқ ва арзонроқ бўлган янги авлод литий-олтингугуртли аккумуляторини ишлаб чиқишди. Ушбу ихтиро замонавий электромобиллар ва гаджетларнинг ишлаш вақтини тубдан ўзгартириши кутилмоқда. Бу ҳақда Ixbt.com хабар беради.

Литий-олтингугуртли батареялар узоқ вақтдан бери литий-ионли аналогларига асосий рақобатчи сифатида кўриб келинади. Уларнинг асосий афзаллиги — энергия сиғимининг юқорилиги ва ишлаб чиқаришда нисбатан арзон ҳамда табиатда кўп учрайдиган олтингугуртдан фойдаланилишидир. Бироқ, шу вақтгача "полисульфидли шаттл" эффекти, яни электродлар орасидаги зарраларнинг нотўғри ҳаракати сабабли бундай батареялар тезда ўз қувватини йўқотар эди.

ТУС-44 материали: Муаммонинг инновацион ечими

Япониялик олимлар ушбу муаммони ҳал қилиш учун ковалент органик каркас (КОФ) ва графен аралашмасидан иборат ТУС-44 номли гибрид материални яратдилар. ixbt.com маълумотига кўра, ушбу янги қатлам шунчаки тўсиқ вазифасини ўтамайди, балки номақбул зарраларни кимёвий жиҳатдан боғлаб, аккумулятордаги электрокимёвий реакцияларнинг барқарорлигини таъминлайди.

Лаборатория синовлари натижалари ҳайратланарли кўрсаткичларни қайд этди. Янги материал билан жиҳозланган аккумуляторнинг бошланғич сиғими 1455,7 мА·соат/г ни ташкил этди. Энг муҳими, 1000 марта қувватлаш ва қувватсизлантириш сиклидан сўнг ҳам энергия йўқотиш кўрсаткичи ҳар бир сикл учун атиги 0,034 фоизни ташкил қилди. Бу дегани, батарея йиллар давомида ўз самарадорлигини деярли йўқотмайди.

Яна бир муҳим жиҳат — энергиянинг солиштирма зичлиги. Тадқиқотчилар томонидан йиғилган прототип аккумулятор 674 В·соат/кг энергия зичлигини намойиш этди. Таққослаш учун, ҳозирги кунда оммавий ишлаб чиқарилаётган энг илғор литий-ионли батареяларда бу кўрсаткич одатда 250-300 В·соат/кг атрофида бўлади. Демак, янги технология бир хил ҳажмда икки баробардан кўпроқ энергия сақлаш имконини беради.

Ушбу кашфиёт нафақат смартфонлар, балки электромобиллар саноати учун ҳам ўта муҳимдир. Агар литий-олтингугуртли батареялар оммавий ишлаб чиқаришга жорий этилса, Tesla ёки BMW каби брендларнинг электромобиллари бир марта қувватланишда ҳозиргидан икки баробар узоқроқ масофани босиб ўтиши мумкин бўлади. Шунингдек, олтингугуртнинг арзонлиги якуний маҳсулот нархи пасайишига ҳам хизмат қилади.

Тадқиқот муаллифларининг таъкидлашича, молекуляр дизайнга асосланган ушбу ёндашув янада чидамли ва сиғимдор аккумуляторлар яратиш йўлини очиб беради. Ҳозирда олимлар ушбу технологияни саноат миқёсида қўллаш ва ишлаб чиқариш жараёнларини оптималлаштириш устида иш олиб бормоқдалар.