Kumush qoʻshilgan elektrolitlar litiy batareyalarning ishlash muddati va samaradorligini oshirdi

Janubiy Koreyaning Tegu Kenbuk fan va texnologiya instituti  tadqiqotchilari litiy-metall batareyalarning ishlash muddatini sezilarli darajada uzaytiruvchi texnologiyani ishlab chiqishdi. Ushbu batareyalar litiy-ionli batareyalarga qaraganda ancha samarali va xavfsizroq boʻlib, 200 ta toʻliq zaryadlash davri davomida dastlabki quvvatining 88,2% gacha saqlashga qodir.

Biz foydalanadigan deyarli barcha elektronika litiy-ionli batareyalarda ishlaydi. Gadjetlar, bolalar oʻyinchoqlari, portativ elektr asboblari va maishiy texnika – bularning barchasida aynan elektrokimyoviy energiya saqlash tizimlari qoʻllaniladi. 

Mikroelektronikaning rivojlanishi va foydalanuvchilarning oʻsib borayotgan ehtiyojlari bilan ularning keyingi ekspluatatsiyasi energiya quvvatini oshirishni talab qiladi.

Bunday batareyalardagi anodlar odatda uglerod materiallaridan, xususan, grafitdan tayyorlanadi, metall litiy esa muqobil boʻlib xizmat qiladi. Uning ishlatilishi batareya ogʻirligining kamligini va 10 barobar yuqori energiya zichligini taʼminlaydi. 

Biroq, batareya zaryadni toʻplab keyin sarflaganda, elektrodlarda koʻpincha dendritlar deb ataladigan metall birikmalari paydo boʻladi. Ushbu "kurtaklar", ildizlar kabi, elektrolitga oʻsib, anod va katodni ajratib turadigan toʻsiqdan oʻtib ketadi, bu esa batareyada qisqa tutashuv yoki hatto yongʻinga olib keladi. Bundan tashqari, energiya saqlash tizimini keyingi zaryadlash murakkablashadi va qurilmaning ishlash muddati kamayadi.

Janubiy Koreyalik olimlar jamoasi dendrit hosil boʻlishi muammosiga kumush triftormetansulfonatni (AgCF₃SO₃ yoki AgTFMS) oʻta yupqa (qalinligi 20 mikron) litiy metall anodning barqarorligini yaxshilash uchun elektrolitlar qoʻshimchasi sifatida kiritish orqali yechim taklif qilishdi. 

Sinovlar shuni koʻrsatdiki, bunday elektrolitdan foydalanish sirtda kumush va litiy ftoridning ikki tomonlama himoya qatlamining bir vaqtning oʻzida shakllanishiga olib keladi. Shu bilan birga, batareyaning ishlash muddati yetti marta oshadi va oʻziga xos quvvatni saqlash darajasi 200 siklda 88,2% ga yetadi. Bardoshli qoplama, shuningdek, anod barqarorligini taʼminlaydi va materialning ishdan chiqishini kamaytiradi.

Olimlarning taxminicha, mazkur texnologiya maishiy elektronika va dronlarda, shuningdek, elektromobil va kemalar kabi kuchliroq qurilmalarda qoʻllanilishi mumkin boʻlgan litiy-metall batareyalarni tijoratlashtirishni tezlashtiradi.

Ilmiy ish Advanced Energy Materials jurnalida chop etildi.

“Oʻzkimyosanoat” AJ Matbuot xizmati