Çox güman ki, birdən-birə ölmüş və buz kimi yavaş doldurulan telefonun qorxusunu yaşamısınız. Ən əlverişsiz vaxtlarda ölən qulaqcıqları və ya noutbukları da əlavə edin. Və ola bilsin ki, məhdud kruiz diapazonu (və ya yüksək qiymət) səbəbindən elektrik avtomobili üçün alış-verişi gecikdirmisiniz. Batareyanın bu sıradan çıxması və şarjın çökməsi günümüzün texnologiyasını gücləndirən litium-ion batareyalarındakı çatışmazlıqlar səbəbindən baş verir.

Lakin Florida Dövlət Universitetinin mərkəzi ofisi olan Milli Yüksək Maqnit Sahəsi Laboratoriyasında aparılan son araşdırmalar yeni, daha yaxşı batareya növü üzərində işi irəli aparır. Nəticələr Science Advances jurnalında dərc olunub .

Alimlər son 30 il ərzində cihazlarımızı gücləndirən maye-elektrolit əsaslı litium-ion batareyalarından gələcək nəsil elektronikanın ehtiyaclarını ödəyə bilən bərk cisim sistemlərinə keçid axtarırlar . Bərk vəziyyətdə olan batareyalar daha təhlükəsizdir, batareya zədələndikdə, qısa qapanma olduqda və ya həddindən artıq qızdıqda yanğın ehtimalını azaldır. Bərk hallı batareyalar da daha yüksək enerji sıxlığı və daha uzun batareya ömrü təklif edir.

“Hal-hazırda, bəlkə siz iPhone və ya planşetinizdə batareyanın tükənməsinə və ya yenisinə keçməyinizə qədər onların müəyyən vaxtının olduğunu görürsünüz. İdeal olaraq, tam bərk vəziyyətdə olan batareyalar üçün, onlar daha uzun müddət davam edə bilərlər” dedi FSU doktorantı Erica Truong.

Lakin böyük bir çatışmazlıq bərk hallı batareyaları daha geniş istifadədən saxladı . Onların istehsalı bahadır və çoxlu sayda istehsal etmək çətindir.

Truong Florida Dövlət Universitetinin kimya və biokimya professoru Yan-Yan Hu-nun tədqiqat qrupundadır, performansını yaxşılaşdıran və kommersiya baxımından əlverişli olan bərk cisimli batareya sistemlərinin yaradılması üzərində işləyir.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=2793866484&adk=675901022&adf=1873531024&pi=t.ma~as.2793866484&w=540&fwrn=4&lmt=1711609078&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Ftechxplore.com%2Fnews%2F2024-02-factors-battery.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTUuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTIyLjAuNjI2MS4xMjkiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxMjIuMC42MjYxLjEyOSJdLFsiTm90KEE6QnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEyMi4wLjYyNjEuMTI5Il1dLDBd&dt=1711609078337&bpp=3&bdt=592&idt=114&shv=r20240326&mjsv=m202403210101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Dd8c6cdc5123375cd%3AT%3D1709623025%3ART%3D1711608947%3AS%3DALNI_MY2ynj5TDpMXqOZBx7W90OihbbXuw&gpic=UID%3D00000d6971a748b6%3AT%3D1709623025%3ART%3D1711608947%3AS%3DALNI_MaTILJ6PYHOKRZlSvHcKJ4LkDsnLQ&eo_id_str=ID%3D34d5e14efb6a7c5d%3AT%3D1709623025%3ART%3D1711608947%3AS%3DAA-Afjbw5XrDrmZOIEp3UV8fgvCO&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=2638044758588&frm=20&pv=1&ga_vid=1833901760.1709623018&ga_sid=1711609078&ga_hid=1803501748&ga_fc=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=1706&biw=1519&bih=695&scr_x=0&scr_y=0&eid=44759876%2C44759927%2C44759837%2C31082031%2C42532524%2C95325421%2C31082175%2C95320377%2C95328825%2C31078663%2C31078665%2C31078668%2C31078670&oid=2&pvsid=1633267226591942&tmod=1002168777&uas=0&nvt=3&ref=https%3A%2F%2Ftechxplore.com%2Fpage7.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C1536%2C816%2C1536%2C695&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&psd=W251bGwsbnVsbCwibGFiZWxfb25seV8xIiwxXQ..&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=302

“Bu araşdırmada, performanslarını yaxşılaşdırmaq üçün digər sistemlərə tətbiq oluna bilən yeni bərk elektrolit dizaynına baxdıq” dedi Truong.

Elektrolitlər katod (və ya mənfi terminal) və anod (və ya müsbət terminal) arasında ayırıcı rolunu oynayan batareyalarda həlledici bir komponent kimi xidmət edir. Onlar elektrodlar arasında ionların hərəkətini asanlaşdırır, batareyanın enerji təchizatına qoşulduqda doldurulmasına və ya telefon kimi bir cihaza qoşulduqda enerji təchizatına imkan verir.

FSU komandası litium xlorid və qalium floriddən hazırlanmış perspektivli elektrolitin strukturlarını və xassələrini təhlil etdi. Onlar bərk elektrolitlərdə ionların daşınmasını effektiv şəkildə təşviq edə biləcək bir strategiya kəşf etdilər.

MagLab-ın bərk hallı Nüvə Maqnetik Rezonans sistemlərindən istifadə edərək tədqiqatçılar geləbənzər elektrolitin ionların daşınmasına töhfə verən struktur xüsusiyyətlərinə ətraflı nəzər saldılar. İstintaq, xlor və flüorun litium ionlarını sərbəst buraxaraq, yük qruplaşması deyilən bir şeydə birləşdiyini tapdı.

Bu, sürətli şarj və batareyanın daha uzun ömür sürməsi deməkdir.

“Yük yığımı fenomeni litium və digər komponentlər arasındakı əlaqəni zəiflətməyə kömək edir, beləliklə litium daha sürətli hərəkət edə, elektrolit vasitəsilə daha səmərəli hərəkət edə bilər” dedi Truong. “Bu materialda maraqlı olan odur ki, o, sırf bərk deyil, daha çox gilə bənzəyir.”

Gilə bənzər keyfiyyət o deməkdir ki, material istənilən məkana uyğun formalaşdırıla və formalaşdırıla bilər.

“Bu, faydalı ola bilər, çünki o, batareyaya daha yaxşı daxil ola bilər, elektrolit və elektrodlar arasında əlaqəni yaxşılaşdırır” deyə Truong izah etdi.

Layihə ilkin olaraq 2021-ci ildə litium-xlorid və qallium-flüorid elektrolitini dizayn edən və sintez edən Qabaqcıl Texnologiya İnstitutu vasitəsilə Samsung ilə əməkdaşlıq etdi .

Samsung, performansı artıran, təhlükəsizliyi yaxşılaşdıran və tez, ucuz miqyasda istehsal oluna bilən ideal bərk cisim batareyası axtaran bir çox elektronika şirkətləri arasındadır.

FSU tədqiqatçıları inanırlar ki, onların tapıntıları natrium, kalsium və ya maqneziumdan istifadə edən bərk cisim elektrolitləri də daxil olmaqla, batareya dizaynında yeni sərhədləri ilhamlandıracaq və bu, “müttəxəssislərdən çox yüksək” performansa malik batareyalara gətirib çıxaracaq.

Daha çox məlumat: Sawankumar V. Patel və digərləri, 2LiX-GaF 3-də yüklənmə ilə əlaqəli sürətli ion keçiriciliyi: Elektrolit dizaynı üçün strategiya, Elm İnkişafı (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adj9930Florida Dövlət Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir