Kathrin Anna Kirstein, Berlin Humboldt Universiteti

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilmişdir , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydlərim -Nb ₁₂ WO ₃₃ və dt -Nb ₁₂ WO ₃₃ struktur xarakteristikası . Kredit: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-61646-9

Humboldt-Universität zu Berlin (HU) Kimya Departamentindən Prof.Dr.Nicola Pinna və Dr.Patrícia Russonun rəhbərlik etdiyi elm adamları məqsədyönlü şəkildə batareyaların atom nizamını pozmağa müvəffəq olublar. Nəticə: litium və natrium-ion batareyaları üçün müstəsna yüksək doldurma sürəti və sabitliyi ilə yüksək performanslı anodlar – daha təhlükəsiz və daha uzunmüddətli enerji saxlama sistemlərinə doğru həlledici addımdır.

Material dizaynında bir vasitə kimi qüsursuzluq

Ənənəvi akkumulyator materialları ion nəqli üçün proqnozlaşdırıla bilən yollar təmin etmək üçün yüksək nizamlı kristal strukturlara əsaslanır. Bununla belə, bu cür mükəmməllik tez-tez struktur sərtliyi, məhdud ion hərəkətliliyi və yüksək şarj dərəcələrində zəif performans bahasına gəlir.

Biri Nature Communications -da , digəri isə Advanced Materials -da dərc olunan iki araşdırmada tədqiqatçılar paradiqmanı dəyişdirməyi bacardılar: Onların araşdırmaları göstərir ki, nizamsızlıq deyil, məqsədyönlü pozğunluq ion keçiriciliyini artıra, velosipedin sabitliyini artıra və batareyaların yeni saxlama mexanizmlərini aça bilər.

Adi dizayn qaydalarından uzaqlaşaraq, komandanın yanaşması bütün sahə üzrə material dizayn strategiyalarını yenidən müəyyən edə bilər. “Nəticələrimiz göstərir ki, hədəflənmiş qüsurlar maddi dizaynda güclü bir vasitə ola bilər” dedi professor Pinna. Doktor Russo əlavə etdi: “Atom nizamını qəsdən pozmaqla, biz daha güclü, uzunömürlü və buna görə də daha davamlı yüksək performanslı batareyalar üçün tamamilə yeni imkanlar açırıq”.

Elektrikli avtomobillər, məlumatların saxlanması və akkumulyator texnologiyası üçün yeni perspektivlər

Komanda niobium-volfram oksidlərində struktur pozğunluğu və idarə olunan amorfizasiya vasitəsilə daha güclü və daha uzun ömürlü batareyalar üçün yeni materiallar hazırlayıb – bu, dəmir niobatda materialın nizamsız vəziyyətə keçməsini təsvir edir.

Litium-ion batareyalar üçün xüsusilə davamlı material istehsal edilmişdir . 1000 şarj dövründən sonra belə, orijinal performansın böyük bir hissəsi saxlanılır. Natrium-ion batareyaları üçün daha ekoloji cəhətdən təmiz bir alternativ olan yeni material növü də işlənib hazırlanmışdır . İlk dəfə doldurulduqda əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir, lakin vacib strukturları saxlayır. Bu, çox yüksək saxlama qabiliyyətinə və demək olar ki, eyni performansa malik 2600-dən çox doldurma dövrünün uzun xidmət müddəti ilə nəticələnir.

Nizamsız litium anodların və amorf natrium anodlarının birləşməsi ultra sürətli enerji dolduran elektrik avtomobilləri , bərpa olunan enerjilər üçün stasionar saxlama həlləri və əvvəlki batareya texnologiyalarına təhlükəsiz alternativlər üçün yeni perspektivlər açır. Tədqiqatlar qlobal enerji problemlərini həll etmək üçün atom dizayn prinsiplərinin potensialını vurğulayır.

Daha çox məlumat: Yanchen Liu et al, Litium-ion batareyaları üçün sürətli doldurulan mənfi elektrod materialı kimi qismən pozulmuş kristalloqrafik kəsmə blok quruluşu, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-61646-9

Yanchen Liu və digərləri, FeNb ₂ O _{6, NbO 6} Yerli Sifariş, Qabaqcıl Materiallar (2025) ilə birlikdə Struktur Amorfizasiya ilə Aktivləşdirilmiş Natrium-İon Batareyalar üçün Yüksək Performanslı Anod kimi . DOI: 10.1002/adma.202504100 advanced.onlinelibrary.wiley.c … .1002/adma.202504100

Jurnal məlumatı: Advanced Materials , Nature Communications

Berlin Humboldt Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir