Krystal Kasal tərəfindən , Phys.org

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Batareya təhlükəsizliyinin əhəmiyyəti və işimizin əvvəlki müvafiq işlər ilə müqayisəsi. Mənbə: Nature Energy (2026). DOI: 10.1038/s41560-026-02032-7

Bəzi batareyaların yüksək temperaturda və ya gərginlik altında alovlandığı və ya partladığı məlumdur. Bu təhlükəsizlik narahatlığı tədqiqatçıları ideal olaraq etibarlı və səmərəli işləyə bilən daha təhlükəsiz batareyalar hazırlamaq üçün müxtəlif yollarla təcrübə aparmağa sövq etmişdir. Natrium-ion batareyaları (NIB) litium-ion batareyalarına perspektivli alternativ hesab olunur, lakin hələ də, xüsusən də yüksək tutumlarda təhlükəsizlik riskləri ilə üzləşirlər. Lakin indi Çində bir qrup tədqiqatçı, NIB-lər üçün geniş temperatur diapazonunda sabit işləməyə imkan verən bu riskləri aradan qaldıra biləcək yeni bir elektrolit növü hazırlayıb.

Termal qaçış problemi

Batareyalarla əlaqəli əsas risk istilik qaçışı adlanan bir proseslə əlaqədardır. İstilik qaçışı, istilik istehsalı istilik yayılmasını aşdıqda baş verən sürətli və nəzarətsiz temperatur artımıdır. Bu, söndürülməsi olduqca çətin olan, zəhərli qazların yayılmasına səbəb olan və hətta söndürüldükdən sonra yenidən alovlana bilən güclü, özünü təmin edən yanğınlara və ya partlayışlara səbəb ola bilər.

Bəzi elektrolitlər, əksər hallarda fosfat efirləri və ya flüorlu birləşmələr istifadə edilməklə “alışmayan” olmaq üçün hazırlanmışdır. Lakin, əksər alovlanmayan elektrolitlər yalnız yanğının qarşısını alır və böyük batareyalarda istilik qaçışını tam aradan qaldırmır. Yeni tədqiqatda iştirak edən komanda qeyd edir ki, istilik qaçışına qarşı dayana bilən həqiqətən təhlükəsiz bir batareya yaratarkən elektrolitin istilik stabilliyi, elektrod-elektrolit interfeyslərinin stabilliyi və yüksək temperaturda anod və katod arasındakı qarşılıqlı təsirlər hərtərəfli nəzərə alınmalıdır.Hüceyrələrin təhlükəsizlik sınağı. Müəllif: Nature Energy (2026). DOI: 10.1038/s41560-026-02032-7

Polimerləşə bilən, yanmaz elektrolit

“Nature Energy” jurnalında dərc olunmuş yeni tədqiqatda tədqiqatçılar istilik qaçışının qarşısını almaq üçün fərqli bir yanaşma tətbiq edirlər. Termal qaçışın qarşısını almaq üçün parçalanma məhsulları və elektrolitdəki sərbəst radikallar arasındakı reaksiyalara etibar etmək əvəzinə, komanda natrium-ion batareyaları üçün yeni polimerləşdirilə bilən, yanmaz elektrolit (PNE) hazırladı. Elektrolit, temperatur artdıqda qoruyucu polimer baryeri yaratmaqla işləyir və elektrodlar arasında təhlükəli reaksiyaları bloklayır. Bu, həmçinin yan reaksiyaların və reduksiyaedici qazların yaranmasının qarşısını alır.

Tədqiqat müəllifləri izah edirlər ki, “Bu dizayn yalnız alovlanmazlığa nail olmur, həm də trietil fosfatın (TEP) parçalanma məhsulu olan fosfor turşusunun yerində polimerləşməsi yolu ilə istilik özünümüdafiəsini təmin edir və yüksək temperaturda katod və anod arasındakı mexaniki və kimyəvi qarşılıqlı əlaqəni bloklamaq üçün izolyasiyaedici polimer şəbəkəsi yaradır”.

Təhlükəsizlik və performans testlərində təsirli nəticələr

Komanda yeni elektroliti ticari ölçülü 1.45 Ah və 3.5 Ah silindrik natrium-ion elementlərində bir sıra təhlükəsizlik sınaqlarında, o cümlədən dırnaq nüfuzetmə testləri, istilik stabilliyi üçün sürətləndirici kalorimetr (ARC) testi və istilik sui-istifadəsi testində sınaqdan keçirdi. Elektrolit, hətta 300°C (572°F) temperaturda və ya dırnaq nüfuzetmə testlərindən sonra belə, istilik qaçışına məruz qalmadı.Oyna

00:00

01:21SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

Oyna18650 silindrik element ilə E3-ün dırnaq nüfuzetmə sınağı (EC/DEC əsaslı). Mənbə: Nature Energy (2026). DOI: 10.1038/s41560-026-02032-7

Elektrokimyəvi göstəricilər müxtəlif temperaturlarda yüzlərlə doldurma/boşalma dövrü üzərində ölçülmüş və batareyaların yüksək enerji sıxlığına və geniş temperatur diapazonunda sabit performansa malik olduğunu göstərmişdir. Digər elektrolitlərlə müqayisədə PNE elektroliti təhlükəsizlik və gərginlik altında davamlılıq baxımından onlardan daha yaxşı nəticə göstərmişdir.

Tədqiqat müəllifləri yazır ki, “Dizayn edilmiş PNE elektrolitinə malik CNFM-i katod, HC-ni isə anod kimi istifadə edərək , element 3,5 Ah tutuma malikdir və otaq temperaturunda 85,7% tutum saxlama ilə 700 dövrəyə qədər davam gətirə bilir. Bundan əlavə, o, hətta 60 °C yüksək temperatur şəraitində belə müstəsna davamlılıq nümayiş etdirir və bu da 88,1% tutum saxlama ilə 700 dövrə qədər sabit dövrəyə imkan verir. [Bundan əlavə], müvafiq olaraq −20 °C (92,6%), −30 °C (84,5%) və −40 °C (64,1%) aşağı temperaturlu mühitlərdə əla boşalma tutumu saxlanıla bilər”, – deyə tədqiqat müəllifləri yazır.

Yeni elektrolit dizaynı şəbəkə saxlama, elektrikli nəqliyyat vasitələri və digər yüksək tutumlu tətbiqlər üçün daha təhlükəsiz batareya dizaynlarına ilham verə bilər. Tədqiqat müəyyən hüceyrə kimyalarına yönəlsə də, sonrakı tədqiqatlar bu yanaşmanı digər batareya kimyalarına və formatlarına, eləcə də real dünya şəraitinə uyğunlaşdıra bilər.

Müəllifimiz Krystal Kasal tərəfindən sizin üçün yazılmış, Qeby Clark tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Egan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş — bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Nəşr detalları

Jiao Zhang və digərləri, Polimerləşə bilən yanmaz elektrolit vasitəsilə istilik qaçağı olmayan amper-saat səviyyəli Na-ion batareyası, Nature Energy (2026). DOI: 10.1038/s41560-026-02032-7

Jurnal məlumatı: Nature Energy 

Əsas anlayışlar

Elektrokimyəvi enerji saxlama

© 2026 Science X Network