Японияда қаттиқ жисмли батареялар учун янги рекорд ўрнатилди

Япониянинг Нагоя университети тадқиқотчилари литий-ионли оксидли қаттиқ электролитлар учун ўтказувчанлик бўйича мутлақ рекорд ўрнатдилар. ixbt.com маълумотига кўра, ЛЛНОФ деб номланган материалда ионларнинг ҳаракат механизми аниқланиб, унинг электр ўтказувчанлиги 16,3 миллисименсга етказилди. Бу қаттиқ жисмли батареялар соҳасида хавфсизлик ва самарадорликни бир вақтнинг ўзида таъминлаш йўлидаги муҳим қадамдир. Бу ҳақда Ixbt.com хабар беради.

Маълумки, замонавий литий-ион аккумуляторларида қўлланиладиган суюқ электролитлар шикастланганда осон ёниб кетиши мумкин. Шу сабабли дунё олимлари қаттиқ электролитларга фаол равишда ўтишга ҳаракат қилмоқда. Бироқ сульфидли ва хлоридли аналоглар юқори ўтказувчанликка эга бўлса-да, намлик билан реакцияга киришганда токсик газлар чиқариши хавфини туғдиради. Оксидли ва оксифторидли материаллар эса анча барқарор бўлиб, хавфсизлик нуқтаи назаридан устун туради, бироқ шу пайтгача ионларнинг ҳаракатчанлиги бўйича рақобатчиларидан ортда қолаётган эди.

ЛЛНОФ материали ва янги кашфиёт

ЛЛНОФ материали илк бор 2024-йилда эътиборни тортган бўлиб, ўшанда унинг ўтказувчанлиги 7 мСм/см ни ташкил қилган эди. Аммо мутахассислар литий ионларининг бунчалик тез ҳаракатланиш сабабини аниқ тушунмаган эди. Ушбу сирни очиш учун Такеши Яжима бошчилигидаги тадқиқот гуруҳи бир йилдан ортиқ вақт давомида миллиметрли ЛЛНОФ монокристалларини ўстирди. Шундан сўнг атомлар жойлашуви ва уларнинг силжишларини таҳлил қилиш учун монокристалли дифракция усули қўлланилди.

Тадқиқот натижасида маълум бўлдики, материал ичидаги фториони литийиони вакант (бўш) жойга ўтганда бироз силжийди. Бу ҳаракат литий учун йўлни тозалаб, ионларнинг электролит бўлиб ўтиши учун зарур бўлган энергия тўсиқларини сезиларли даражада пасайтиради. Оддий қилиб айтганда, фтор бу ерда пассив рол ўйнамайди, аксинча унинг ҳаракати литийнинг кристалл бўйлаб тез ҳаракатланишига фаол кўмаклашади.

Келажакдаги истиқболлар

Олимлар литий, лантан ва бўш жойлар нисбатини ўзгартириш орқали ўтказувчанлик кўрсаткичини рекорд даражадаги 16,3 мСм/см га етказишга муваффақ бўлдилар. Ушбу натижа илмий ҳамжамиятда кенг тарқалган ва юқори ўтказувчанлик фақат осонгина деформацияланадиган манфий ионларга боғлиқ деган фикрни рад этди.

Мазкур кашфиёт хавфсизликка путур етказмасдан юқори ўтказувчанликка эришиш имконини берувчи янги авлод қаттиқ жисмли батареяларни лойиҳалаш учун кенг йўл очади. Келгусида ушбу технология электромобиллар ва портатив гаджетлар учун мўлжалланган аккумуляторларнинг иш унумдорлиги ҳамда хавфсизлигини кескин ошириши кутилмоқда.