Platina oʻrniga temir: Kelajak akkumulyatorlari uchun yangi katalizator yaratildi

Yaponiyaning Toxoku universiteti olimlari rux-havo (zinc-air) akkumulyatorlarini sezilarli darajada samaraliroq va chidamliroq qilishi mumkin boʻlgan temir asosidagi yangi katalizatorni ishlab chiqdilar. Bunday batareyalar arzonligi, yuqori xavfsizligi va mavjud materiallardan foydalanilgani tufayli litiy-ionli akkumulyatorlarning eng istiqbolli oʻrinbosarlaridan biri hisoblanadi. Rux-havo batareyalari odatdagi quvvat manbalaridan farqli oʻlaroq, elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun atrofdagi havo kislorodidan foydalanadi. Bu haqda Ixbt.com xabar beradi.

Ushbu texnologiyaning asosiy muammosi kislorodning qaytarilish reaksiyasi uchun qimmatbaho platina kabi nodir metallardan foydalanish zarurati edi. Yaponiyalik tadqiqotchilar bu cheklovni chetlab oʻtish uchun temir oksididan (Fe2O3) foydalanishga qaror qilishdi. Temir oksidi ishqoriy muhitda barqaror va juda arzon material boʻlsa-da, u gidroksil guruhlarini oʻziga juda qattiq bogʻlab olgani sababli katalizator jarayonini sekinlashtirib qoʻyar edi.

Muammoni hal qilish uchun olimlar temir oksidini samariy oksidi (Sm2O3) bilan birlashtirib, sunʼiy geterostrukturali interfeys yaratdilar. Bu usul temir atomlari va gidroksil guruhlari oʻrtasidagi ortiqcha bogʻlanishni zaiflashtirishga imkon berdi. Natijada reaksiya toʻsiqlarsiz kechdi va katalizator uzoq muddatli zaryadlash va zaryadsizlanish davrlaridan keyin ham yuqori barqarorlikni namoyish etdi.

Yangi ishlanma nafaqat laboratoriya hisob-kitoblarida, balki real qurilmalarda ham sinovdan oʻtkazildi. Eksperimental rux-havo elementlari svetodiod lampasini yoqishga va hatto smartfonni toʻliq quvvatlantirishga muvaffaq boʻldi. Toxoku universiteti professori Hao Li soʻzlariga koʻra, ushbu texnologiya ham anʼanaviy suyuq, ham zamonaviy egiluvchan qattiq holatdagi batareyalar samaradorligini oshiradi.

Agar texnologiya sanoat miqyosida muvaffaqiyatli tatbiq etilsa, bunday akkumulyatorlar taqiladigan elektronika va mobil qurilmalardan tortib, quyosh va shamol elektr stansiyalari uchun yirik energiya saqlash tizimlarigacha boʻlgan sohalarda qoʻllanilishi mumkin. Tadqiqotchilar kelajakda ushbu yondashuvni boshqa turdagi energiya tizimlariga ham tatbiq etishni rejalashtirmoqda.