Yaponiya olimlari akkumulyatorlar olamida inqilob qildi: Litiy-oltingugurtli batareya yaratildi

Yaponiya texnologiya olamida katta shov-shuvga sabab boʻlgan kashfiyot amalga oshirildi. Toxoku universiteti tadqiqotchilari litiy-ionli batareyalardan bir necha barobar samaraliroq va arzonroq boʻlgan yangi avlod litiy-oltingugurtli akkumulyatorini ishlab chiqishdi. Ushbu ixtiro zamonaviy elektromobillar va gadjetlarning ishlash vaqtini tubdan oʻzgartirishi kutilmoqda. Bu haqda Ixbt.com xabar beradi.

Litiy-oltingugurtli batareyalar uzoq vaqtdan beri litiy-ionli analoglariga asosiy raqobatchi sifatida koʻrib kelinadi. Ularning asosiy afzalligi — energiya sigʻimining yuqoriligi va ishlab chiqarishda nisbatan arzon hamda tabiatda koʻp uchraydigan oltingugurtdan foydalanilishidir. Biroq, shu vaqtgacha "polisulfidli shattl" effekti, yaʼni elektrodlar orasidagi zarralarning notoʻgʻri harakati sababli bunday batareyalar tezda oʻz quvvatini yoʻqotar edi.

TUS-44 materiali: Muammoning innovatsion yechimi

Yaponiyalik olimlar ushbu muammoni hal qilish uchun kovalent organik karkas (COF) va grafen aralashmasidan iborat TUS-44 nomli gibrid materialni yaratdilar. ixbt.com maʼlumotiga koʻra, ushbu yangi qatlam shunchaki toʻsiq vazifasini oʻtamaydi, balki nomaqbul zarralarni kimyoviy jihatdan bogʻlab, akkumulyatordagi elektrokimyoviy reaksiyalarning barqarorligini taʼminlaydi.

Laboratoriya sinovlari natijalari hayratlanarli koʻrsatkichlarni qayd etdi. Yangi material bilan jihozlangan akkumulyatorning boshlangʻich sigʻimi 1455,7 mA·soat/g ni tashkil etdi. Eng muhimi, 1000 marta quvvatlash va quvvatsizlantirish siklidan soʻng ham energiya yoʻqotish koʻrsatkichi har bir sikl uchun atigi 0,034 foizni tashkil qildi. Bu degani, batareya yillar davomida oʻz samaradorligini deyarli yoʻqotmaydi.

Yana bir muhim jihat — energiyaning solishtirma zichligi. Tadqiqotchilar tomonidan yigʻilgan prototip akkumulyator 674 W·soat/kg energiya zichligini namoyish etdi. Taqqoslash uchun, hozirgi kunda ommaviy ishlab chiqarilayotgan eng ilgʻor litiy-ionli batareyalarda bu koʻrsatkich odatda 250-300 W·soat/kg atrofida boʻladi. Demak, yangi texnologiya bir xil hajmda ikki barobardan koʻproq energiya saqlash imkonini beradi.

Ushbu kashfiyot nafaqat smartfonlar, balki elektromobillar sanoati uchun ham oʻta muhimdir. Agar litiy-oltingugurtli batareyalar ommaviy ishlab chiqarishga joriy etilsa, Tesla yoki BMW kabi brendlarning elektromobillari bir marta quvvatlanishda hozirgidan ikki barobar uzoqroq masofani bosib oʻtishi mumkin boʻladi. Shuningdek, oltingugurtning arzonligi yakuniy mahsulot narxi pasayishiga ham xizmat qiladi.

Tadqiqot mualliflarining taʼkidlashicha, molekulyar dizaynga asoslangan ushbu yondashuv yanada chidamli va sigʻimdor akkumulyatorlar yaratish yoʻlini ochib beradi. Hozirda olimlar ushbu texnologiyani sanoat miqyosida qoʻllash va ishlab chiqarish jarayonlarini optimallashtirish ustida ish olib bormoqdalar.