Batareyaning eskirish siri

Batareya diapazoni tadqiqotchilarni doimo tashvishga solgan, chunki batareya qanchalik katta bo’lmasin, uni bir necha marta zaryad qilmaslik mantiqiy emas. Biz hammamiz bilamizki, lityum batareyalar foydalanish vaqtida quvvatni kamaytiradi, ammo hech kim buning sababini bilmaydi. Yaqinda AQSh Energetika vazirligi akkumulyatorlarning qarishi sababini aniqladi: nano-shkalali kristallar.

Tadqiqotchilar zamonaviy akkumulyatorlarning katod materiallari va katod materiallarini diqqat bilan o’rganib chiqdilar va bu materiallar foydalanish vaqtida to’g’ridan-to’g’ri korroziyaga uchraganligini aniqladilar, ammo korroziya mexanizmi hali ham aniq emas. Brookhaven Milliy Laboratoriyasi jamoasi transmissiya elektron mikroskop ostida yuqori sifatli nikel-kislorodli katodlarni o’rganib chiqdi va takroriy zaryadlash va zaryadsizlanish paytida ularning o’zgarishlarini qayd etdi.

Qancha ko’p foydalansangiz, shuncha kam foydalanasiz

Tajribalar shuni ko’rsatdiki, litiy ionlari musbat va manfiy elektrodlardan o’tganda ular ion kanaliga yopishib qoladi va nikel oksidi bilan reaksiyaga kirishib, mayda kristallar hosil qiladi. Ushbu kristallar batareyaning ichki tuzilishini o’zgartirib, boshqa ionlar samarali reaksiyaga kirisha olmaydi va shu bilan batareyaning foydalanish imkoniyatini kamaytiradi. Ajablanarlisi shundaki, bu zaiflik muntazam emas, tasodifiydir.

Lityum batareyalarning nomukammalligi sababi ularning tarkibiy qismlarining nomukammalligidir. Anod va katodning tuzilishiga qanday e’tibor qaratmasligimizdan qat’iy nazar, ozgina kristall shikastlanishi bo’ladi. Xuddi qaynoq suv kabi, notekis sirt issiq suvning ko’piklanishi ehtimolini oshiradi. Batareya ma’lumotlarida bo’shliq paydo bo’lganda, nanokristallar paydo bo’ladi, deb ishoniladi.

Qancha ko’p foydalansangiz, shuncha kam foydalanasiz

Chap strelka: litiy-ion kanali; o’ng – atom yo’qotish qatlami

AQSh Energetika agentligi, shuningdek, zaryadlash tezligining batareya quvvatiga ta’siri bo’yicha ikkinchi tadqiqotni boshladi. Ular zamonaviy akkumulyatorlarning kichrayib borayotganini va bu o‘z navbatida ularning ishlash muddatini qisqartirishini aniqladilar. Batareya qanchalik katta va tezroq zaryadlangan bo’lsa, nanokristal hosil bo’lish tezligi shunchalik sekin bo’ladi.

Xo’sh, qanday qilib nanokristallarning paydo bo’lishini to’xtata olamiz? Hech bo’lmaganda sekinlashishiga yo’l qo’ying. Nazariy yechim bor. Tadqiqotchilar atom cho‘kmasi yordamida batareya ma’lumotlaridagi bo‘shliqlarni to‘ldirishlari mumkinligini aniqladilar, bu esa hech bo‘lmaganda nanokristallarning rivojlanishini sekinlashtirishi mumkin. Bu og’riqni kamaytiradi, lekin hech bo’lmaganda batareya quvvatini yo’qotmasdan qisqarishiga imkon beradi. Albatta, tadqiqotchilar kristallarni sindirish va eski batareyalarni qayta tiklash yo‘llarini ham o‘rganishmoqda.

Ushbu tadqiqot yangi batareya quvvatidan qimmatroq bo’lishi mumkin. Uskuna uchun mahsulotning ishlash muddati zaryadlash va tushirish soniga bog’liq. Endi, chunki ko’plab apparatlar tomonidan ishlatiladigan quvvat tizimini o’chirib bo’lmaydi, bu tadqiqot bizga hokimiyatning quli bo’lishni to’xtatishga yordam beradi.
此 原文 有关 的 的 更多 信息 要 查看 其他 其他.