Seuldakı Hanyang Universitetinin alimləri müxtəlif elektron cihazlarda və nəqliyyat vasitələrində istifadə olunan batareyaların məhsuldarlığını və dayanıqlığını artırmaq üçün yeni üsul hazırlayıblar. Onların texnikası batareya katodlarının yuyulması və xüsusi bir həll ilə örtülməsindən ibarətdir.
Batareyalar smartfon və noutbuklardan tutmuş elektrik avtomobillərinə və robotlara qədər bir çox müasir gadget və maşınları gücləndirmək üçün lazımdır. Bununla belə, akkumulyator istehsalçılarının qarşısında duran əsas problemlərdən biri batareya hüceyrələrinin, xüsusən də katod kimi yüksək nikel (Ni) materiallarından istifadə edənlərin enerji sıxlığını və dayanıqlığını artırmaqdır.
Yüksək nikel katodları yüksək tutumlu və aşağı qiymət kimi bir çox üstünlüklərə malikdir. Bununla belə, onların əhəmiyyətli bir çatışmazlığı da var - ətraf mühitlə qarşılıqlı əlaqədə yüksək reaktivliyə görə sürətli deqradasiyaya meyl. Bu, katodun səthində arzuolunmaz litium birləşmələrinin yaranmasına və elektrolitlə - batareyanın içərisində elektrik yükünü daşıyan maye ilə zərərli yan reaksiyalara səbəb olur.
Bu problemin öhdəsindən gəlmək üçün alimlər sadə, lakin effektiv həll yolu hazırlayıblar: katodların tərkibində həll olunmuş kobalt (Co) ionları olan su ilə yuyulması. Bu proses katod səthindən artıq litium çıxarır və qoruyucu qalxan kimi çıxış edən nazik, vahid, kobaltla zəngin təbəqə yaradır. Bu təbəqə katodun elektrolitlə birbaşa təmasının qarşısını alır, beləliklə, daha da deqradasiya ehtimalını azaldır.
Alimlər həmçinin yuyulmuş katoda flüorlu örtük əlavə ediblər ki, bu da batareyanın dayanıqlığını və təhlükəsizliyini daha da artırıb. Flüor örtüyü elektrolit duzlarının parçalanmasının və qaz qabarcıqlarının əmələ gəlməsinin qarşısını alır ki, bu da batareyanın şişməsinə və hətta partlamasına səbəb ola bilər.
Tədqiqatçılar onların yuyulma və örtük texnikasını bir neçə yüksək nikelli katodda sınaqdan keçirərək, onların performansını və ömrünü əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırdılar. Təmizlənmiş katodlar 90 dövrədən sonra ilkin tutumlarının 500%-dən çoxunu saxladı, emal olunmayanlar üçün isə 80%-dən az. Onlar həmçinin adi katodlarla müqayisədə daha yüksək enerji sıxlığı və daha az qaz əmələ gəlməsi göstərdilər.
Alimlər ümid edirlər ki, onların texnikası müxtəlif tətbiqlər, xüsusən də elektrik avtomobilləri və böyük elektronika üçün daha səmərəli və etibarlı akkumulyatorların hazırlanmasına yol açacaq. Onlar həmçinin öz nəticələrinin digər alimləri nikellə zənginləşdirilmiş katodların dayanıqlığını və dayanıqlığını artırmaq üçün yeni yollar tapmağa ruhlandıracağını gözləyirlər.
Həmçinin oxuyun: