Yaponiya olimlari akkumulyatorlar uchun yangi turdagi elektrolit yaratdi
Yaponiyaning Nagoya universiteti tadqiqotchilari litiy-ionli oksidli qattiq elektrolitlar sohasida ion oʻtkazuvchanligi boʻyicha jahon rekordini yangiladi. Bu haqda One.uz xabar beradi.
LLNOF deb nomlangan yangi materialda ionlarning harakatlanish mexanizmi toʻliq oʻrganilib, uning elektr oʻtkazuvchanlik koʻrsatkichi 16,3 millisimensga yetkazildi. Ushbu kashfiyot zamonaviy akkumulyatorlarning xavfsizligi va samaradorligini bir vaqtning oʻzida taʼminlash yoʻlidagi eng muhim qadamlardan biri sifatida baholanmoqda.
Hozirgi kunda keng qoʻllaniladigan litiy-ionli akkumulyatorlarning asosiy kamchiligi ulardagi suyuq elektrolitlarning shikastlanish oqibatida tez yonib ketishidir. Shu sababli jahon ilm-fani vakillari qattiq holatdagi elektrolitlarga oʻtish ustida izlanishlar olib bormoqda.
Garchi sulfidli va xloridli birikmalar yuqori oʻtkazuvchanlikka ega boʻlsa-da, ular namlik bilan reaksiyaga kirishganda zaharli gazlar ajratib chiqarish xavfini tugʻdiradi. Oksidli materiallar esa ancha barqaror va xavfsiz hisoblansa-da, shu vaqtga qadar ionlarning harakatlanish tezligi boʻyicha boshqa muqobillardan ortda qolib kelayotgan edi.
Yangi materialning oʻziga xos xususiyatlari LLNOF materiali ilk bor 2024-yilda mutaxassislar eʼtiborini tortgan boʻlib, oʻshanda uning oʻtkazuvchanlik koʻrsatkichi 7 millisimensni tashkil etgan. Biroq oʻsha paytda litiy ionlarining bunday yuqori tezlikda harakatlanish sababi fanga nomaʼlum edi.
Ushbu sirni ochish maqsadida Takeshi Yajima boshchiligidagi olimlar guruhi bir yildan ortiq vaqt davomida maxsus monokristallarni oʻstirish bilan shugʻullandi. Soʻngra atomlarning joylashuvi va ularning oʻzaro taʼsirini tahlil qilish uchun zamonaviy difraksiya usullaridan foydalanildi.
Tadqiqotlar natijasida material tarkibidagi ftor ionlarining oʻziga xos roli aniqlandi. Maʼlum boʻlishicha, litiy ioni boʻsh joyga oʻtayotgan vaqtda ftor ioni biroz siljib, litiy uchun yoʻl ochib beradi.
Bu jarayon ionlarning elektrolit orqali oʻtishi uchun zarur boʻlgan energiya toʻsiqlarini sezilarli darajada kamaytiradi. Boshqacha aytganda, ftor bu yerda shunchaki tarkibiy qism emas, balki litiyning kristall panjarasi boʻylab tezroq harakatlanishiga yordam beruvchi faol vositachi vazifasini bajaradi.
Kelajakdagi imkoniyatlar va istiqbollar Olimlar litiy, lantan va kristall panjaradagi boʻsh joylar nisbatini oʻzgartirish orqali oʻtkazuvchanlikni rekord darajadagi 16,3 millisimensga yetkazishga muvaffaq boʻldilar. Bu natija ilmiy doiralarda keng tarqalgan, yaʼni yuqori oʻtkazuvchanlikka faqat maʼlum turdagi ionlar yordamida erishish mumkin degan qarashlarni oʻzgartirib yubordi.
Endilikda xavfsizlik talablariga toʻliq javob beradigan va yuqori quvvat uzatish qobiliyatiga ega yangi avlod batareyalarini yaratish imkoniyati paydo boʻldi. Mazkur texnologiyaning amaliyotga tatbiq etilishi kelajakda elektromobillar, mobil aloqa vositalari va boshqa turli gadjetlar uchun moʻljallangan akkumulyatorlarning ish unumdorligini tubdan oshiradi.
Eng muhimi, ushbu qurilmalar nafaqat uzoqroq xizmat qiladi, balki ulardan foydalanishdagi yongʻin xavfi ham butunlay bartaraf etiladi. Oksidli qattiq elektrolitlar asosidagi batareyalar yaqin yillarda energiya saqlash tizimlarida inqilob yasashi kutilmoqda.
