Кембриж олимлари электромобил аккумуляторлари умрини узайтиришнинг оддий йўлини топди

Кембриж университети тадқиқотчилари электромобиллар соҳасида кутилмаган ва инқилобий кашфиётга қўл уришди. Натуре Энергй журналида эълон қилинган тадқиқотга кўра, аккумуляторларнинг хизмат муддатини сезиларли даражада узайтириш учун уларнинг кимёвий таркибини ўзгартириш шарт эмас — шунчаки маълум бир босимни сақлаб туриш кифоя қилади. Бу ҳақда Ixbt.com хабар беради.

Маълумки, анъанавий литий-ионли элементлар қувват олиш ва қувват сарфлаш жараёнида жисмонан кенгаяди ва қисқаради. Олимлар бу жараённи батареянинг "нафас олиши" деб аташмоқда. Вақт ўтиши билан бундай даврий деформациялар элементларнинг ички тузилмаси емирилишига ва батарея қувватининг пасайишига олиб келади.

Босим ва самарадорлик ўртасидаги мувозанат

Тадқиқот гуруҳи махсус пневматик қурилма ёрдамида батарея ячейкаларига турлича босим ўтказиб, тажриба ўтказди. Натижалар шуни кўрсатдики, тахминан 12,5 бар (181 пси) миқдоридаги барқарор босим остида ишлаган аккумуляторларнинг хизмат муддати оддий ҳолатдагига қараганда икки бараварга ошган. Бу кашфиёт батареяларни такомиллаштиришда янги йўналишни очиб беради.

Бироқ олимлар босимнинг "оптимал зонаси" мавжудлигини алоҳида таъкидлашмоқда. Агар босим етарли бўлмаса, катодда ёриқлар пайдо бўлиши тезлашади. Аксинча, босим ҳаддан ташқари юқори бўлса, анодда литий қатламлари тўпланиб, хавфсизликка таҳдид солиши ва батарея самарадорлигини тушириши мумкин. Яни, гап шунчаки босимни оширишда эмас, балки уни аниқ меъёрда ушлаб туришда.

Физик нуқтаи назардан, тўғри танланган босим батареянинг ички структурасини барқарорлаштиради ва унинг кенгайиб-қисқариши натижасида юзага келадиган вайронкор таъсирларни камайтиради. Батарея қариган сари унинг шакли ўзгариши сабабли, муҳандислар вақт ўтиши билан мослашувчан (динамик) босим тизимини яратишлари лозим бўлади.

Келажакдаги истиқболлар

Ҳозирча ушбу тадқиқот лаборатория шароитида амалга оширилган бўлиб, уни дарҳол серияли ишлаб чиқариладиган электромобилларга татбиқ этиш имконсиз. Кейинги босқичда олимлар бутун бир батарея пакетлари учун босимни бошқариш имконини берувчи муҳандислик ечимларини ишлаб чиқишлари керак бўлади.

Шунга қарамай, мазкур иш аллақачон Камбридге Энтерприсе орқали патент ҳимоясига олинган. Бу кашфиёт аккумуляторлар технологиясини ривожлантиришда мураккаб кимёвий формулалардан кўра, механик жараёнларни оптималлаштириш самаралироқ бўлиши мумкинлигини исботламоқда. Агар ушбу усул амалиётга жорий этилса, электромобил эгалари батареяни алмаштирмасдан икки баравар узоқроқ масофани босиб ўтиш имкониятига эга бўладилар.