Yamaniyalik olimlar qattiq elektrolitlar boʻyicha rekord oʻrnatdi

Nagoya universiteti yaponiyalik tadqiqotchilari LLNOF materialining xususiyatlarini sezilarli darajada yaxshilab, oksidli qattiq elektrolitlar orasida litiy-ion oʻtkazuvchanligi boʻyicha mutlaq rekord oʻrnatishga erishdilar. ixbt.com maʼlumotiga koʻra, ushbu ilmiy yutuq xavfsizroq va samaraliroq qattiq jismli akkumulyatorlarni yaratish yoʻlidagi muhim qadam boʻlishi mumkin. Bu haqda Ixbt.com xabar beradi.

Hozirgi kunda keng qoʻllanilayotgan anʼanaviy litiy-ion batareyalarning asosiy kamchiliklaridan biri — ularning tarkibidagi yonuvchan suyuq elektrolitdir. Batareya shikastlanganda bunday suyuqliklar qisqa tutashuv va yongʻin kelib chiqishiga sabab boʻlishi mumkin. Aynan shuning uchun dunyo boʻylab muhandislar xavfsizroq boʻlgan qattiq jismli akkumulyatorlarni ishlab chiqish ustida faol ish olib bormoqdalar.

Oqim tezligini oshirishdagi toʻsiqlar

Biroq shu paytgacha qattiq tizimlarning rivojlanishiga asosiy toʻsiq boʻlib kelgan omil — qattiq materiallar ichida litiy ionlarining harakatlanish tezligi nisbatan pastligi edi. Hozirgi kunda sulfidli va xloridli elektrolitlar eng yuqori koʻrsatkichlarni koʻrsatsa-da, ular namlikka oʻta sezgirligi va zaharli gazlar ajratib chiqarishi mumkinligi bilan xavf tugʻdiradi.

Oksidli materiallar kimyoviy jihatdan ancha barqaror hisoblanadi, lekin ular litiy tashish samaradorligi boʻyicha anʼanaviy ravishda raqobatchilaridan ortda qolib kelayotgan edi. Shunga qaramay, LLNOF materiali bu borada noyob istisno boʻlib chiqdi va olimlar eʼtiborini tortdi.

Ftor elementining oʻrni va yangi rekord

Maʼlumotlarga koʻra, hali 2024-yilda ushbu materialning oʻtkazuvchanligi taxminan 7 mSm/sm (millisimenst santimetrga) darajasida boʻlgan. Endilikda esa olimlar nafaqat bu hodisaning sababini aniqlashdi, balki koʻrsatkichni ikki martadan ziyod oshirishga muvaffaqildilar.

Oʻtkazilgan tadqiqotlar shuni koʻrsatdiki, litiy ioni harakatlanayotgan vaqtda qoʻshni ftor ioni bir vaqtning oʻzida qarama-qarshi tomonga siljiydi. Bu kristall panjara ichidagi energetik toʻsiqni pasaytirib, ftor litiy uchun yoʻlni boʻshatishini va uning koʻchishini sezilarli darajada tezlashtirishini taʼminlaydi.

Litiy, lantan va material tuzilishidagi boʻsh pozitsiyalar nisbatini mukammal optimallashtirgan tadqiqotchilar oʻtkazuvchanlik darajasini 16,3 mSm/sm gacha yetkazdilar. Mutaxassislarning taʼkidlashicha, bu ushbu sinfdagi oksidli qattiq elektrolitlar orasida qayd etilgan eng yuqori hajm oʻtkazuvchanlik koʻrsatkichidir.

Hozircha gap tayyor batareya mahsuloti emas, balki fundamental ilmiy tadqiqot haqida bormoqda. Shunga qaramay, ochilgan yangi fizik mexanizm oksidli elektrolitlarning yuqori xavfsizligi va yuqori oʻtkazuvchanligini oʻzida mujassam etgan yangi avlod qattiq jismli akkumulyatorlarini yaratish uchun mustahkam asos boʻlib xizmat qilishi kutilmoqda.