Yaponiyalik olimlar litiy-kislorodli batareyalar uchun yangi katalizator yaratdi

Yaponiyaning Shibaura texnologiya instituti tadqiqotchilari qimmatbaho metallarga ehtiyoj sezmaydigan va energiyani saqlash tizimlarini rivojlantirishda yangi sahna ochishi mumkin boʻlgan innovatsion katalizatorni ishlab chiqishdi. ixbt.com maʼlumotiga koʻra, bu kashfiyot kelajakda elektromobillarni quvvatlantirish va boshqa zamonaviy qurilmalar avtonomiyasini keskin oshirish imkonini beruvchi litiy-kislorodli akkumulyatorlarni tijoriy bosqichga yaqinlashtirishi mumkin. Bu haqda Ixbt.com xabar beradi.

Hozirgi kunda keng qoʻllanilayotgan litiy-ionli batareyalar oʻz imkoniyatlari choʻqqisiga yaqinlashib qolgan. Litiy-kislorodli texnologiyalar esa nazariy jihatdan anʼanaviy analoglarga qaraganda oʻn barobar koʻproq energiya saqlash salohiyatiga ega. Agar ushbu ishlanma sanoat miqyosida oʻzlashtirilsa, transport vositalari bir martalik quvvat bilan bir necha barobar uzoq masofani bosib oʻtishi, dronlar esa havoda uzoqroq qolishi taʼminlanadi.

Qimmatbaho metallarsiz samaradorlik

Mazkur yoʻnalishdagi asosiy toʻsiqlardan biri zaryadlash va zaryadsizlanish jarayonidagi kimyoviy reaksiyalarni tezlashtirish uchun platina yoki rutaniy kabi qimmatbaho metallar talab etilishida edi. Bu esa tayyor mahsulot tannarxini keskin oshirib yuborardi. Professor Takahiro Ishizaki boshchiligidagi tadqiqot guruhi esa yanada arzon va ommabop muqobil yechimni topishga muvaffaq boʻldi.

Olimlar perovskit va shpinel kabi ikki xil oksidli materialni oʻzaro birlashtirib, yaxlit kompozit katalizator hosil qilishdi. Oʻtkazilgan sinovlar natijalariga koʻra, mazkur birikma oʻz tarkibiy qismlarining har biridan alohida holatdagiga qaraganda ancha yuqori samaradorlik koʻrsatdi. Xususan, zaryadlash jarayonida yangi material tijoriy rutaniy oksididan ustun kelgan boʻlsa, zaryadsizlanish bosqichida platinaga tenglashdi.

Ilmiy yutuq va istiqbollar

Yangi ishlanmaning eng muhim koʻrsatkichlaridan biri zaryadlash va zaryadsizlanish jarayonlaridagi kuchlanish farqi atigi 1,14 V ni tashkil etgani boʻldi. Bu litiy-kislorodli akkumulyatorlar uchun qayd etilgan eng yaxshi natijalardan biri hisoblanadi. Kuchlanishlar farqining kamligi batareya samaradorligi yuqoriligini va ish jarayonida energiya yoʻqotishlari kamayishini anglatadi.

Shuningdek, tadqiqot davomida katalizatorning yuqori unumdorligi uning sathi maydoniga emas, balki elektron tuzilmasining oʻziga xos xususiyatlariga bogʻliqligi aniqlandi. Bu esa kelgusida materiallarni tanlash va loyihalash jarayonini tubdan oʻzgartirib yuborishi mumkin.

Mutaxassislarning fikricha, ushbu texnologiya kelajakda nafaqat elektromobillar va dronlar uchun, balki quyosh hamda shamol elektr stansiyalari qoshidagi yirik energiya saqlash tizimlari uchun ham muhim ahamiyat kasb etadi. Bundan tashqari, ishlanmadan "yashil" vodorod ishlab chiqarishda ham foydalanish imkoniyati mavjud.

Shunga qaramay, mazkur turdagi batareyalarni seriyali qurilmalarda qoʻllash haqida gapirish hali erta. Hozirgi bosqichda texnologiya laboratoriya sinovlaridan oʻtmoqda va uning ommaviy tijoriy bozorga chiqqunga qadar olimlar oldida hal qilinishi lozim boʻlgan koʻplab texnik vazifalar turibdi.