Yaponiyada qattiq jismli batareyalar uchun yangi rekord oʻrnatildi

Yaponiyaning Nagoya universiteti tadqiqotchilari litiy-ionli oksidli qattiq elektrolitlar uchun oʻtkazuvchanlik boʻyicha mutlaq rekord oʻrnatdilar. ixbt.com maʼlumotiga koʻra, LLNOF deb nomlangan materialda ionlarning harakat mexanizmi aniqlanib, uning elektr oʻtkazuvchanligi 16,3 millisimensga yetkazildi. Bu qattiq jismli batareyalar sohasida xavfsizlik va samaradorlikni bir vaqtning oʻzida taʼminlash yoʻlidagi muhim qadamdir. Bu haqda Ixbt.com xabar beradi.

Maʼlumki, zamonaviy litiy-ion akkumulyatorlarida qoʻllaniladigan suyuq elektrolitlar shikastlanganda oson yonib ketishi mumkin. Shu sababli dunyo olimlari qattiq elektrolitlarga faol ravishda oʻtishga harakat qilmoqda. Biroq sulfidli va xloridli analoglar yuqori oʻtkazuvchanlikka ega boʻlsa-da, namlik bilan reaksiyaga kirishganda toksik gazlar chiqarishi xavfini tugʻdiradi. Oksidli va oksiftoridli materiallar esa ancha barqaror boʻlib, xavfsizlik nuqtai nazaridan ustun turadi, biroq shu paytgacha ionlarning harakatchanligi boʻyicha raqobatchilaridan ortda qolayotgan edi.

LLNOF materiali va yangi kashfiyot

LLNOF materiali ilk bor 2024-yilda eʼtiborni tortgan boʻlib, oʻshanda uning oʻtkazuvchanligi 7 mSm/sm ni tashkil qilgan edi. Ammo mutaxassislar litiy ionlarining bunchalik tez harakatlanish sababini aniq tushunmagan edi. Ushbu sirni ochish uchun Takeshi Yajima boshchiligidagi tadqiqot guruhi bir yildan ortiq vaqt davomida millimetrli LLNOF monokristallarini oʻstirdi. Shundan soʻng atomlar joylashuvi va ularning siljishlarini tahlil qilish uchun monokristalli difraksiya usuli qoʻllanildi.

Tadqiqot natijasida maʼlum boʻldiki, material ichidagi ftorioni litiyioni vakant (boʻsh) joyga oʻtganda biroz siljiydi. Bu harakat litiy uchun yoʻlni tozalab, ionlarning elektrolit boʻlib oʻtishi uchun zarur boʻlgan energiya toʻsiqlarini sezilarli darajada pasaytiradi. Oddiy qilib aytganda, ftor bu yerda passiv rol oʻynamaydi, aksincha uning harakati litiyning kristall boʻylab tez harakatlanishiga faol koʻmaklashadi.

Kelajakdagi istiqbollar

Olimlar litiy, lantan va boʻsh joylar nisbatini oʻzgartirish orqali oʻtkazuvchanlik koʻrsatkichini rekord darajadagi 16,3 mSm/sm ga yetkazishga muvaffaq boʻldilar. Ushbu natija ilmiy hamjamiyatda keng tarqalgan va yuqori oʻtkazuvchanlik faqat osongina deformatsiyalanadigan manfiy ionlarga bogʻliq degan fikrni rad etdi.

Mazkur kashfiyot xavfsizlikka putur yetkazmasdan yuqori oʻtkazuvchanlikka erishish imkonini beruvchi yangi avlod qattiq jismli batareyalarni loyihalash uchun keng yoʻl ochadi. Kelgusida ushbu texnologiya elektromobillar va portativ gadjetlar uchun moʻljallangan akkumulyatorlarning ish unumdorligi hamda xavfsizligini keskin oshirishi kutilmoqda.