Батареяның ескіруінің құпиясы

Батарея диапазоны әрқашан зерттеушілерді алаңдатты, өйткені аккумулятор қаншалықты үлкен болса да, оны бірнеше рет зарядтамаудың мағынасы жоқ. Литий батареялары пайдалану кезінде сыйымдылықты төмендететінін бәріміз білеміз, бірақ оның себебін ешкім білмейді. Жақында АҚШ Энергетика министрлігі аккумулятордың қартаюының себебін анықтады: нано масштабты кристалдар.

Зерттеушілер қазіргі заманғы аккумуляторлардың катодтық материалдары мен катодтық материалдарын мұқият зерттеп, бұл материалдар пайдалану кезінде тікелей коррозияға ұшырайтынын анықтады, бірақ коррозия механизмі әлі де түсініксіз. Брукхавен ұлттық зертханасының тобы трансмиссиялық электронды микроскоп астында жоғары сапалы никель-оттегі катодтарын зерттеп, қайта зарядтау және разрядтау кезінде олардың өзгерістерін тіркеді.

Неғұрлым көп пайдалансаңыз, соғұрлым аз пайдаланасыз

Тәжірибе көрсеткендей, литий иондары оң және теріс электродтар арқылы өткенде, олар иондық арнада тұрып қалады және никель оксидімен әрекеттесіп, ұсақ кристалдар түзеді. Бұл кристалдар басқа иондар тиімді әрекет ете алмайтындай етіп батареяның ішкі құрылымын өзгертеді, осылайша батареяның жарамды сыйымдылығын азайтады. Бір қызығы, бұл әлсіздік тұрақты емес, кездейсоқ.

Литий батареяларының жетілмегендігінің себебі – олардың құрамдас бөліктері жетілмеген. Анод пен катодтың құрылымына қалай көңіл бөлсек те, аздап кристалдық зақым болады. Қайнаған су сияқты, тегіс емес бет ыстық судың көбіктену ықтималдығын арттырады. Батарея деректерінде бос орын болған кезде нанокристалдар пайда болады деп есептеледі.

Неғұрлым көп пайдалансаңыз, соғұрлым аз пайдаланасыз

Сол жақ көрсеткі: литий-иондық арна; оң жақта атомдық жоғалту қабаты

АҚШ-тың энергетикалық агенттігі зарядтау жылдамдығының аккумулятор сыйымдылығына әсері туралы екінші зерттеуді де бастады. Олар қазіргі заманғы аккумуляторлардың кішірейіп бара жатқанын анықтады, бұл өз кезегінде олардың қызмет ету мерзімін қысқартады. Батарея неғұрлым үлкен болса және соғұрлым тез зарядталса, нанокристалдардың түзілу жылдамдығы соғұрлым баяу болады.

Сонымен, нанокристалдардың пайда болуын қалай тоқтатуға болады? Тым болмаса, оны баяулатуға рұқсат етіңіз. Теориялық шешімі бар. Зерттеушілер атомдық тұндыру арқылы олар батарея деректеріндегі бос орындарды толтыра алатынын анықтады, бұл кем дегенде нанокристалдардың дамуын бәсеңдетуі мүмкін. Бұл ауырсынуды азайтады, бірақ кем дегенде батареяның сыйымдылығын жоғалтпай қысқаруына мүмкіндік береді. Әрине, зерттеушілер кристалдарды сындырып, ескі батареяларды қалпына келтіру жолдарын да зерттеп жатыр.

Бұл зерттеу жаңа батарея сыйымдылығынан құндырақ болуы мүмкін. Аппараттық құрал үшін өнімнің қызмет ету мерзімі зарядтау және разрядтау санына байланысты. Енді көптеген аппараттық құралдар пайдаланатын қуат жүйесін өшіру мүмкін болмағандықтан, бұл зерттеу бізге билікке құл болуды тоқтатуға көмектеседі.
与 此 有关 的 更多 信息 要 查看 查看 其他 翻译 信息 ， 您 必须 输入 输入