Seuldagi Xanyang universiteti olimlari turli elektron qurilmalar va transport vositalarida qo‘llaniladigan akkumulyatorlarning unumdorligi va chidamliligini oshirishning yangi usulini ishlab chiqdi. Ularning texnikasi akkumulyator katodlarini maxsus eritma bilan yuvish va qoplashdan iborat.
Batareyalar ko'plab zamonaviy gadjetlar va mashinalarni, smartfon va noutbuklardan tortib elektromobillar va robotlarni quvvatlantirish uchun zarurdir. Biroq, akkumulyator ishlab chiqaruvchilari oldida turgan asosiy muammolardan biri, ayniqsa, katod sifatida yuqori nikelli (Ni) materiallardan foydalanadigan batareya hujayralarining energiya zichligi va chidamliligini oshirishdir.
Yuqori nikel katodlari yuqori quvvat va arzon narx kabi ko'plab afzalliklarga ega. Biroq, ular ham muhim kamchilikka ega - atrof-muhit bilan o'zaro ta'sirga yuqori reaktivligi tufayli tez buzilish tendentsiyasi. Bu katod yuzasida kiruvchi lityum birikmalarining paydo bo'lishiga va elektrolitlar bilan zararli yon reaktsiyalarga olib keladi - batareya ichidagi elektr zaryadini tashuvchi suyuqlik.
Ushbu muammoni bartaraf etish uchun olimlar oddiy, ammo samarali yechimni ishlab chiqdilar: katodlarni erigan kobalt (Co) ionlari bo'lgan suv bilan yuvish. Bu jarayon katod yuzasidan ortiqcha litiyni olib tashlaydi va himoya qalqon vazifasini bajaradigan nozik, bir xil, kobaltga boy qatlam hosil qiladi. Bu qatlam katodning elektrolitlar bilan to'g'ridan-to'g'ri aloqa qilishiga yo'l qo'ymaydi, bu esa keyingi buzilish ehtimolini kamaytiradi.
Olimlar, shuningdek, yuvilgan katodga ftoridli qoplama qo'shdilar, bu esa batareyaning barqarorligi va xavfsizligini yanada oshirdi. Ftoridli qoplama elektrolitlar tuzlarining parchalanishi va gaz pufakchalari paydo bo'lishining oldini oladi, bu esa batareyaning shishishi va hatto portlashiga olib kelishi mumkin.
Tadqiqotchilar yuvish va qoplash texnikasini bir nechta yuqori nikelli katodlarda sinab ko'rdilar, bu ularning ishlashi va ishlash muddatini sezilarli darajada yaxshiladi. Qayta ishlangan katodlar 90 tsikldan keyin asl quvvatining 500% dan ortig'ini saqlab qoldi, ishlov berilmaganlar uchun esa 80% dan kam. Ular, shuningdek, an'anaviy katodlarga qaraganda yuqori energiya zichligi va kamroq gaz hosil bo'lishini ko'rsatdilar.
Olimlar ularning texnikasi turli xil ilovalar, xususan, elektromobillar va yirik elektronika uchun yanada samarali va ishonchli akkumulyatorlarni ishlab chiqishga yo‘l ochishiga umid qilmoqda. Shuningdek, ular o'zlarining natijalari boshqa olimlarni nikel bilan boyitilgan katodlarning barqarorligi va chidamliligini yaxshilashning yangi usullarini topishga ilhomlantirishini kutishadi.
Shuningdek o'qing: