Kembrij olimlari elektromobil akkumulyatorlari umrini uzaytirishning oddiy yoʻlini topdi

Kembrij universiteti tadqiqotchilari elektromobillar sohasida kutilmagan va inqilobiy kashfiyotga qoʻl urishdi. Nature Energy jurnalida eʼlon qilingan tadqiqotga koʻra, akkumulyatorlarning xizmat muddatini sezilarli darajada uzaytirish uchun ularning kimyoviy tarkibini oʻzgartirish shart emas — shunchaki maʼlum bir bosimni saqlab turish kifoya qiladi. Bu haqda Ixbt.com xabar beradi.

Maʼlumki, anʼanaviy litiy-ionli elementlar quvvat olish va quvvat sarflash jarayonida jismonan kengayadi va qisqaradi. Olimlar bu jarayonni batareyaning "nafas olishi" deb atashmoqda. Vaqt oʻtishi bilan bunday davriy deformatsiyalar elementlarning ichki tuzilmasi yemirilishiga va batareya quvvatining pasayishiga olib keladi.

Bosim va samaradorlik oʻrtasidagi muvozanat

Tadqiqot guruhi maxsus pnevmatik qurilma yordamida batareya yacheykalariga turlicha bosim oʻtkazib, tajriba oʻtkazdi. Natijalar shuni koʻrsatdiki, taxminan 12,5 bar (181 psi) miqdoridagi barqaror bosim ostida ishlagan akkumulyatorlarning xizmat muddati oddiy holatdagiga qaraganda ikki baravarga oshgan. Bu kashfiyot batareyalarni takomillashtirishda yangi yoʻnalishni ochib beradi.

Biroq olimlar bosimning "optimal zonasi" mavjudligini alohida taʼkidlashmoqda. Agar bosim yetarli boʻlmasa, katodda yoriqlar paydo boʻlishi tezlashadi. Aksincha, bosim haddan tashqari yuqori boʻlsa, anodda litiy qatlamlari toʻplanib, xavfsizlikka tahdid solishi va batareya samaradorligini tushirishi mumkin. Yaʼni, gap shunchaki bosimni oshirishda emas, balki uni aniq meʼyorda ushlab turishda.

Fizik nuqtayi nazardan, toʻgʻri tanlangan bosim batareyaning ichki strukturasini barqarorlashtiradi va uning kengayib-qisqarishi natijasida yuzaga keladigan vayronkor taʼsirlarni kamaytiradi. Batareya qarigan sari uning shakli oʻzgarishi sababli, muhandislar vaqt oʻtishi bilan moslashuvchan (dinamik) bosim tizimini yaratishlari lozim boʻladi.

Kelajakdagi istiqbollar

Hozircha ushbu tadqiqot laboratoriya sharoitida amalga oshirilgan boʻlib, uni darhol seriyali ishlab chiqariladigan elektromobillarga tatbiq etish imkonsiz. Keyingi bosqichda olimlar butun bir batareya paketlari uchun bosimni boshqarish imkonini beruvchi muhandislik yechimlarini ishlab chiqishlari kerak boʻladi.

Shunga qaramay, mazkur ish allaqachon Cambridge Enterprise orqali patent himoyasiga olingan. Bu kashfiyot akkumulyatorlar texnologiyasini rivojlantirishda murakkab kimyoviy formulalardan koʻra, mexanik jarayonlarni optimallashtirish samaraliroq boʻlishi mumkinligini isbotlamoqda. Agar ushbu usul amaliyotga joriy etilsa, elektromobil egalari batareyani almashtirmasdan ikki baravar uzoqroq masofani bosib oʻtish imkoniyatiga ega boʻladilar.