Батареянын эскиришинин сыры

Батарея диапазону изилдөөчүлөрдү ар дайым тынчсыздандырган, анткени батарейка канчалык чоң болбосун, аны бир нече жолу заряддабоо мааниси жок. Литий батарейкалары колдонуу учурунда кубаттуулукту азайтарын баарыбыз билебиз, бирок себебин эч ким билбейт. Жакында АКШнын Энергетика министрлиги батареянын эскиришинин себебин ачты: нано масштабдагы кристаллдар.

Окумуштуулар заманбап аккумуляторлордун катоддук материалдарын жана катоддук материалдарын кылдат изилдеп чыгышты жана бул материалдар колдонуу учурунда түздөн-түз коррозияга учурай турганын аныкташты, бирок коррозия механизми дагы эле түшүнүксүз. Брукхавен улуттук лабораториясынын командасы өткөргүч электрондук микроскоптун астында жогорку сапаттагы никель-кычкылтек катоддорун изилдеп, кайра заряддоо жана разряддоо учурунда алардын өзгөрүүлөрүн жазды.

Канчалык көп колдонсоңуз, ошончолук аз колдоносуз

Тажрыйбалар көрсөткөндөй, литий иондору оң жана терс электроддор аркылуу өткөндө ион каналына тыгылып калып, никелдин оксиди менен реакцияга кирип, майда кристаллдарды пайда кылышат. Бул кристаллдар батарейканын ички түзүлүшүн өзгөртүп, башка иондор эффективдүү реакция кыла албашы үчүн, батареянын колдонуу мүмкүнчүлүгүн азайтат. Таң калыштуусу, бул алсыздык үзгүлтүксүз эмес, кокустук.

Литий батарейкаларынын кемчиликсиз болушунун себеби, алардын компоненттеринин кемчиликсиз болушу. Анод менен катоддун түзүлүшүнө кандай көңүл бурбайлы, бир аз кристаллдык бузулуулар болот. Кайнак суу сыяктуу эле, тегиз эмес бет ысык суунун көбүктөшүнө алып келет. Батарея маалыматтарында боштук болгондо нанокристаллдар пайда болот деп ишенишет.

Канчалык көп колдонсоңуз, ошончолук аз колдоносуз

Сол жебе: литий-ион каналы; оң атомдук жоготуу катмары болуп саналат

АКШнын Энергетика агенттиги дагы заряддоо ылдамдыгынын батареянын сыйымдуулугуна тийгизген таасири боюнча экинчи изилдөөнү баштады. Алар заманбап аккумуляторлор барган сайын кичирейип баратканын, бул өз кезегинде алардын иштөө мөөнөтүн кыскартып жатканын аныкташкан. Батарея канчалык чоң болсо жана ал канчалык тез заряддалса, нанокристаллдын пайда болуу ылдамдыгы ошончолук жайыраак болот.

Демек, нанокристаллдардын пайда болушун кантип токтото алабыз? Жок дегенде жайлай бер. Теориялык чечим бар. Изилдөөчүлөр атомдук чөктүрүүнү колдонуу менен, алар батарея маалыматтарындагы боштуктарды толтура аларын аныкташкан, бул жок дегенде нанокристаллдардын өнүгүшүн жайлатат. Бул ооруну азайтат, бирок, жок эле дегенде, батарейканын кубаттуулугун жоготпостон кичирейишине мүмкүндүк берет. Албетте, изилдөөчүлөр кристаллдарды сындырып, эски батареяларды калыбына келтирүү жолдорун да изилдеп жатышат.

Бул изилдөө жаңы батареянын кубаттуулугуна караганда баалуураак болушу мүмкүн. Аппараттык каражаттар үчүн буюмдун иштөө мөөнөтү кубаттоо жана кубаттоо санына жараша болот. Азыр, көп аппараттык жабдуулар тарабынан колдонулган электр системасы жабылышы мүмкүн эмес, анткени, бул изилдөө бизге бийликтин кулу болууну токтотууга жардам берет.
与 此 有关 的 的 更多 信息 信息