in

ულტრათხელი ლითიუმის მეშვეობით შექმნილი ბატარეა უფრო დიდხანს ცოცხლობს

მთავარი განსხვავება ანოდური მასალის არჩევაში მდგომარეობს

დღეს ჩვენს ყოველდღიურობას ელექტრონიკა მართავს, რომელთა უმეტესობაც, თავის მხრივ, ელემენტებით იმართება. ამასთან, ტრადიციული ლითიუმის იონური ელემენტები (LIB), რომლებიც ფართოდ გამოიყენება ელექტრონულ მოწყობილობებში, კარგავს პოპულარობას, რადგან მკვლევრები ლითიუმის მეტალის ბატარეების (LMB) შესანიშნავი ალტერნატივის გამოყენებას იწყებენ. მთავარი განსხვავება ანოდური მასალის არჩევაში მდგომარეობს – LIB იყენებს გრაფიტს, ხოლო LMB – ლითიუმს.

რა თქმა უნდა, ამ უკანასკნელსაც აქვს გარკვეული ხარვეზები. მათ შორის ყველაზე ნიშანდობლივია ციკლური გამეორების დროს ლითიუმის ანოდის ზედაპირზე ნემსის მსგავსი სტრუქტურების, ე. წ. დენდრიტების ფორმირება. სამწუხაროდ, ამ უკანასკნელს ანოდსა და კათოდს შორის ბარიერის გარღვევის უნარი აქვს, რაც მოკლე ჩართვას იწვევს.

“ლითიუმის დენდრიტების წარმოქმნა მნიშვნელოვნად არის დამოკიდებული ლითიუმის ანოდების ზედაპირულ ბუნებაზე. ამიტომ, LMB-ს ყველაზე მნიშვნელოვანი სტრატეგია ლითიუმის ზედაპირზე ეფექტური მყარი ელექტროლიტური ინტერფეისის შექმნაა” – განმარტავს პროფესორი იონგ მინ ლი, Daegu Kyungbuk-ის მეცნიერებისა და ტექნოლოგიის ინსტიტუტიდან, რომელიც ბატარეის განვითარებაშია სპეციალიზებული.

შესაბამისად, მკვლევრებმა სხვადასხვა სტრატეგია შეისწავლეს, დაწყებული 2D ინტერფეისალური ინჟინერიიდან, დამთავრებული 3D ლითიუმის ანოდის ინჟინერიით. თითოეულ შემთხვევაში ერთი პრობლემის მოგვარება, სხვას წარმოქმნიდა.

ამასთან, ახალი მიდგომა, ლითიუმის ლითონის ფხვნილს (LMP) ეფუძნება. LMP-ების მიმზიდველობა მათ სფერულ ფორმაში მდგომარეობს, რაც უფრო ფართო და თხელი ელექტროდების გამოყენების საშუალებას იძლევა. თუმცა მის ნაკლოვანებას არათანაბარი ზედაპირის ბუნება წარმოადგენს.

ახალი კვლევის ფარგლებში დოქტორმა ლიმ კორეელ მკვლევრებთან ერთად ახალი მიდგომა შეიმუშავა – მათ ელექტროობის წარმოების პროცესის დროს LMP-ში წინასწარ მოათავსეს ლითიუმის ნიტრატი, რამაც მათ ისეთი ელექტროდის დამზადების საშუალება მისცა, რომლის სიგანე არის 150 მილიმეტრი და სისქე 20 მიკრონი, ხოლო ეფექტურობა – 96% კულონი

ამ მეთოდის გამოყენების მეშვეობით მკვლევრებმა ხანგრძლივი ციკლური გამეორების დროს LMP-ის მდგრად სტაბილიზაციას მიაღწიეს, რადგან ლითიუმის ნიტრატი სტაბილურად გადადიოდა ელექტროლიტში. “ჩვენ ვიმედოვნებთ, რომ სტაბილიზებული დანამატების წინასწარი დანერგვა მასშტაბური Li-metal, Li-S და lithium-air ბატარეების კომერციალიზაციისათვის მნიშვნელოვანი ნაბიჯი იქნება, მაღალი ენერგიის სიმკვრივით და ხანგრძლივი სიცოცხლით” – ამბობენ მეცნიერები.

Stockfootage.ge – ონლაინ სივრცე, სადაც თქვენ მიერ გადაღებული ვიდეომასალების გაქირავება/გაყიდვა შეგიძლიათ

ნახეთ: ყველაზე უცნაური ფოტოსურათები გინესის მსოფლიო რეკორდების არქივიდან