POSTECH olimlari -20 °C da ishlaydigan yangi elektrolit yaratdi

Janubiy Koreyaning POSTECH universiteti olimlari egiluvchan superkondensatorlar uchun gidrogel asosidagi innovatsion elektrolit ishlab chiqdi. Ushbu yangi material -20 °S gacha bo'lgan past haroratlarda ham o'zining yumshoqligini va ion o'tkazuvchanligini saqlab qoladi hamda mexanik zarbalarni mukammal darajada yutadi.

• Gidrogel asosidagi superkondensator elektroliti -20 °C haroratda ham ishlay oladi.
• Material yirtilishga qarshi 21 marta chidamliroq va ion o'tkazuvchanligi 2,4 barobar yuqori.
• 5000 marta zaryadlash va tushirish siklidan keyin ham 91,6% quvvat saqlanib qoladi.
• Superkondensatorlar 180 gradusga egilganda va bolg'a zarbalariga bardosh beradi.

Gidrogel tuzilishidagi innovatsion yondashuv An'anaviy gidrogellar egiluvchan quvvat manbalari uchun juda mos keladi, biroq ular sovuqda muzlab qoladi. Natijada material qattiq hamda mo'rt bo'lib qoladi, ionlar harakati esa butunlay to'xtaydi. Polimer strukturasini qattiqlashtirish mustahkamlikni oshirgani bilan ionlar ko'chishiga to'sqinlik qiladi, bu esa muhandislikda qiyinchilik tug'dirardi. Koreyalik tadqiqotchilar bu muammoni hal qilish uchun bitta gidrogel ichida ikkita funksional hududni shakllantirdilar. Ular suvda gil nanozarralari bilan gidrofil va gidrofob monomerlarni aralashtirdilar. Hosil bo'lgan mustahkam polimer-gil qatlami mexanik yuklamalarni yutsa, uni o'rab turgan suvli kanallar ionlarning erkin harakatlanishini ta'minladi. ## Sovuqdan himoya va laboratoriya sinovlari Material muzlab qolmasligi uchun uni litiy xloridning konsentrlangan eritmasi bilan shimdirdilar. Ushbu usul -20 °S haroratda ham gidrogelning barcha xususiyatlarini saqlab qolish imkonini berdi. Laboratoriya sinovlari davomida yangi material nazorat namunasiga qaraganda yirtilishga 21 marta chidamliroq ekanligini ko'rsatdi. Shuningdek, ion o'tkazuvchanligi 2,4 baravarga oshdi. Zarbalarga chidamlilikni tekshirish uchun 15 sm balandlikdan po'lat bolg'a tashlab ko'rildi: oddiy shisha va eski gidrogel qoplamali namunalar sinib ketgan bo'lsa, yangi material bir nechta takroriy zarbalarga ham bardosh berdi. ## Istiqbollar va amaliy ahamiyati Bunday elektrolitga ega superkondensator -20 °S sovuqda hamda 180 gradusgacha egilgan holatda ham barqaror ishlashda davom etdi. 5000 ta sikldan so'ng u o'zining dastlabki xususiyatlarining 91,6 foizini saqlab qoldi. Qolaversa, beshta shunday superkondensator bolg'a zarbasidan keyin ham darhol svetodiodni yoqishga muvaffaq bo'ldi. Ushbu ishlanma kelgusida egiluvchan elektronika, taqiladigan tibbiy qurilmalar va yumshoq robototexnikada qo'llanilishi mumkin. Ayniqsa, ekstremal sharoitlarda ishlaydigan ixcham energiya manbalariga talab yuqori bo'lgan sohalarda bu muhim qadamdir.