Litium-ion batareyaları daha təhlükəsiz və daha güclü etmək üçün yeni yaranan texnologiya maye elektrolitlərdən daha çox bərk elektrolitlərdən, enerji yaratmaq üçün ionların cihaz vasitəsilə hərəkət etməsinə imkan verən materiallardan istifadə etməyi nəzərdə tutur.

Dallasdakı Texas Universitetinin bir qrupu tədqiqatçılar və onların həmkarları iki bərk elektrolit arasında kiçik hissəciklərin qarışmasının iki material arasındakı interfeysdə elektrik yükünün yığılması olan “kosmik yük təbəqəsi” adlı effekt yarada biləcəyini aşkar etdilər.

Tapıntı, mobil cihazlar və elektrik nəqliyyat vasitələri də daxil olmaqla tətbiqlər üçün bərk elektrolitli batareyaların inkişafına kömək edə bilər. Tədqiqatçılar araşdırmalarını mart sayının üz qabığında yer aldığı ACS Energy Letters jurnalında dərc ediblər .

Erik Jonsson Mühəndislik və Kompüter Elmləri Məktəbinin materialşünaslıq və mühəndislik kafedrasının dosenti və tədqiqatın həmmüəllifi Dr. Laisuo Su bildirib ki, ayrı-ayrı bərk elektrolit materialları fiziki təmasda olduqda, onların sərhədində yüklü hissəciklərin və ya ionların hər bir materialın kimyəvi potensialındakı fərqlərə görə toplandığı təbəqə əmələ gəlir. Onun sözlərinə görə, təbəqə ionların interfeys boyunca hərəkətini asanlaşdıran yollar yaratmağa kömək edir.

“Təsəvvür edin ki, bir reseptdə iki inqrediyent qarışdırın və gözlənilmədən hər iki inqrediyentdən daha yaxşı nəticə əldə edin” dedi Su. “Bu təsir ionların hərəkətini hər iki materialın öz-özünə əldə edə biləcəyindən daha çox artırdı.

“Bu kəşf, ion hərəkətini gücləndirən, potensial olaraq daha yaxşı performans göstərən bərk cisimli batareyalara səbəb olan bir şəkildə qarşılıqlı təsir göstərən materialları diqqətlə seçməklə daha yaxşı bərk elektrolitlər dizayn etməyin yeni yolunu təklif edir.”

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=2793866484&adk=161300458&adf=1100001614&pi=t.ma~as.2793866484&w=540&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1748957833&rafmt=1&armr=3&format=540×280&url=https%3A%2F%2Ftechxplore.com%2Fnews%2F2025-06-space-layer-effect-boost-solid.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM2LjAuNzEwMy4xMTQiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxMzYuMC43MTAzLjExNCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNi4wLjcxMDMuMTE0Il0sWyJOb3QuQS9CcmFuZCIsIjk5LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1748957832051&bpp=28&bdt=191&idt=149&shv=r20250602&mjsv=m202505290101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D594147a00c618f4c%3AT%3D1735548631%3ART%3D1748957832%3AS%3DALNI_MYbuCvlfveSCnpeUIQKyQ2DBT11fQ&gpic=UID%3D00000f84124e2904%3AT%3D1735548631%3ART%3D1748957832%3AS%3DALNI_Maf8g334ShSARz9IhljaNTJv-vUzg&eo_id_str=ID%3D639b28d7655b7aa4%3AT%3D1735548631%3ART%3D1748957832%3AS%3DAA-Afjakj_-HiAALGKSfOxRJbP3s&prev_fmts=0x0%2C1521x730&nras=2&correlator=5029241616568&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=1893&biw=1521&bih=730&scr_x=0&scr_y=0&eid=95353387%2C95360815%2C42533294%2C95361617%2C95362170%2C95360294&oid=2&pvsid=2283478894759550&tmod=1599893707&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C1536%2C816%2C1536%2C730&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=1766

Tədqiqat UTD-nin Kommersiyalaşdırma və Milli Təhlükəsizliyi Təkmilləşdirmək üçün Batareyalar və Enerji (BEACONS) təşəbbüsünün layihəsidir və yeni batareya texnologiyası və istehsal proseslərini inkişaf etdirmək və kommersiyalaşdırmaq, kritik xammalın daxili əlçatanlığını artırmaq və sənaye üçün yüksək keyfiyyətli işçilər hazırlamaq üçün 2023-cü ildə başlamışdır.

Materialşünaslıq və mühəndislik professoru, BEACONS-un direktoru və tədqiqatın həmmüəllifi Dr.

Hal-hazırda istehlak məhsullarında istifadə olunan litium-ion batareyalarının əksəriyyəti tez alışan və təhlükəsizlik problemləri yarada bilən maye elektrolitlərdən ibarətdir. Ənənəvi litium-ion batareyalar nə qədər enerji saxlaya biləcəklərinin nəzəri həddinə çatsa da, Su bərk hallı batareyaların maye elektrolitləri olan batareyalara nisbətən iki dəfədən çox enerji yaratmaq və saxlamaq üçün vədlər verdiyini və onlar daha təhlükəsizdir, çünki onlar alışqan deyillər.

Bərk-dövlət batareyalarının inkişafı çətinliklərlə üzləşir, çünki ionları bərk materiallardan keçirtmək daha çətindir. Tədqiqatçılar bərk elektrolit birləşmələri olan litium sirkonium xlorid və litium itrium xlorid birləşmələrinin performansını tədqiq etdilər və materialların qarışdırılmasının nə üçün ion aktivliyini artırdığını izah etmək üçün bir nəzəriyyə təklif etdilər.

“İnterfeys ion nəqli üçün unikal kanallar formalaşdırdı” dedi Su. Su və digər tədqiqatçılar interfeysin tərkibi və strukturunun daha böyük ion keçiriciliyinə necə gətirib çıxardığını öyrənməyə davam etməyi planlaşdırırlar.

İşə töhfə verən digər UT Dallas tədqiqatçıları arasında tədqiqatın ilk müəllifi və BEACONS ilə postdoktoral tədqiqatçı olan Dr. Boyu Vanq; və Dr. Yue Zhou, maşınqayırma fakültəsinin dosenti.

Daha çox məlumat: Boyu Wang və digərləri, 1 +1 > 2 Bərk Elektrolitlərdə Kosmik Yükün Təsiri, ACS Enerji Məktubları (2025). DOI: 10.1021/acsenergylett.4c03398

Jurnal məlumatı: ACS Energy Letters Dallasdakı Texas Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir