Çin alimləri litium hüceyrələrini minlərlə saat təhlükəsiz işlədə bilən yeni batareya sistemi hazırlayıblar. Bu irəliləyiş elektrik avtomobilləri və elektrik şəbəkələri üçün daha yaxşı akkumulyatorların inkişafına yol aça bilər.
Hafta.az-ın yazdığına görə, litium metal batareyalar yüksək enerji saxlama qabiliyyəti sayəsində gələcək enerji sistemlərinin təməl daşına çevrilib. Bununla belə, bu hüceyrələrdə mövcud olan maye elektrolitlər sızma və yanma kimi müxtəlif risklər daşıyır. Bundan əlavə, batareyaların içərisindəki litium metal doldurulma zamanı iynə və ya budaq kimi strukturlar əmələ gətirir və bu, batareyanın təhlükəsizliyini və işini pozur.
Yeni tədqiqatlar göstərir ki, dərin evtektik gel elektrolitləri (DEGEs) adlanan yeni elektrolit növü yüksək ion keçiriciliyi və özünəməxsus istilik sabitliyi sayəsində bu problemlərin öhdəsindən gələ bilər.
“Journal of American Chemical Society” elmi jurnalında dərc olunan son araşdırmada tədqiqatçılar bu prinsiplərə əsaslanaraq, kimyəvi flüorlu amidlərə əsaslanan elektrolit hazırlayıblar. Alimlər kəşf etdilər ki, 2,2,2-trifloro-N-metilasetamid kimyəvi maddəsi ilə istehsal olunan elektrolitlər iynəyə bənzər litium budaqlarının əmələ gəlməsinin qarşısını almağa vəd edən kompakt batareya sistemini təmin edir.
Tədqiqatçılar yazırlar: “Biz flüorlu amidlərdən istifadə edərək bir sıra DEGE-lər hazırlamışıq ki, bu da flüorun elektron çəkmə effektindən istifadə edir”.
Alimlər müəyyən ediblər ki, bu elektrolit sistemindən istifadə edən hüceyrələr 9 min saatdan çox sabit yük dövriyyəsinə nail olub, bəzi dizaynlar hətta 2500 şarj dövründən sonra da tutumlarının 80%-dən çoxunu saxlayır.
“Təkmilləşdirilmiş xüsusiyyətlər müvafiq litium-simmetrik akkumulyatorun 9000 saatdan çox sabit şarj dövrünə nail olmasına imkan verir” deyə onlar yazıblar.
Testlər göstərib ki, hətta təxminən 80 dərəcə Selsi yüksək temperaturda belə, yeni elektrolit sisteminin bir versiyası 300 şarj dövrü üçün sabitliyi qoruyub saxlayır.
Ümumilikdə, tapıntılar göstərir ki, litium batareyalardakı flüorlaşdırma və gel-kapsullaşdırılmış elektrolit tutma sistemi bu batareyaların uzun müddətdir mövcud olan məhdudiyyətlərini aradan qaldırmağa kömək edə bilər.
Çinin Nankay Universitetindən tədqiqatın müəlliflərindən biri Tianfey Liu, “Bizim işimiz dəqiq molekulyar dizaynın litium metal akkumulyatorların inkişafında çoxsaylı çətinliklərin öhdəsindən necə gələ biləcəyini nümayiş etdirir” deyib.
“DEGE-lərə flüorlu qruplar əlavə etməklə, biz təkcə inkişaf etmiş interfasial sabitliyə nail olmadıq, həm də velosiped sürmə dayanıqlığını və istilik təhlükəsizliyini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırdıq” deyib Dr. Liu.
Nəticələr, həmçinin elektrik nəqliyyat vasitələri və şəbəkə miqyaslı saxlama kimi gündəlik tətbiqlər üçün litium batareyalarının miqyasını artırmaq üçün perspektivli bir yol təklif edir.
“Bu strategiya fundamental kimya ilə real dünya performans tələblərini birləşdirərək yeni nəsil yüksək performanslı elektrolitlərin dizaynı üçün plan təqdim edir” deyib tədqiqatın digər müəllifi Kay Zhanq.
