Natriy-ion batareyalar: 30 soniyada quvvatlanuvchi yangi anod yaratildi

Tadqiqotchilar natriy-ion akkumulyatorlarining asosiy muammosini hal qilishga qodir bo'lgan yangi anod materialini taqdim etishdi. Laboratoriya sinovlarida u olti daqiqada quvvatlanganda 10 000 ta siklga bardosh berib, 131 mA·soat/g quvvatni saqlab qoldi. Hatto o'ttiz soniya atrofida tezkor quvvatlanganda ham sig'im minimal darajada pasayib, 121 mA·soat/g ni tashkil etdi.

• Anod qalinligi taxminan 10 nm bo'lgan titan dioksidi nanolavhalaridan va 0,4 nm li uglerod qatlamidan tayyorlandi.
• Sinovlar jarayonida material 10 000 siklga chidab berdi va 30 soniyali quvvatlanishda ham ish qobiliyatini saqlab qoldi.
• Vanadiy-natriy fosfat katodiga ega to'liq laboratoriya akkumulyatori yuqori yuklamalarda sinovdan o'tkazildi.

Grafen qoplamasining roli va tuzilishi

Yangi anod qalinligi taxminan 10 nanometr bo'lgan titan dioksidining nanolavhalaridan tayyorlangan bo'lib, ular qo'sh qobiqli g'ovak sohalarga yig'ilgan. Har bir lavha qalinligi atigi 0,4 nanometr bo'lgan grafensimon tuzilishga ega o'ta yupqa uglerod qatlami bilan qoplangan. Bu materialning elektr o'tkazuvchanligini yaxshilash bilan birga uning yemirilishining oldini oladi.

Oddiy qoplamasiz nanolavhalar atigi 400 ta sikldan keyinoq ishdan chiqqan bo'lsa, yangi himoya qobig'i bir vaqtning o'zida ikkita muammoni hal qiladi. U elektronlarning tezroq harakatlanishiga yordam beradi va nanolavhalarni birga ushlab turib, intensiv quvvatlanish vaqtida yorilib ketishidan saqlaydi. Shuningdek, qoplama materialning elektrolit bilan aloqasini cheklaydi.

Laboratoriya sinovlari va kelajakdagi qadamlar

Tadqiqotchilar shuningdek, vanadiy-natriy fosfat katodiga ega to'liq laboratoriya akkumulyatorini yig'ishdi va u yuqori yuklama ostida 170 dan ortiq siklga bardosh berdi. Bunda elektrodimiz massiv yuklamalar sharoitida ham o'z ish qobiliyatini yo'qotmadi. Biroq texnologiyani ommaviy ishlab chiqarishga joriy etish uchun hali ko'p ishlar qilinishi kerak.

Sinovlar kichik laboratoriya elementlarida o'tkazilgan bo'lib, yangi anod an'anaviy qattiq uglerodga qaraganda yuqoriroq o'rtacha kuchlanishda ishlaydi. Bu batareyaning umumiy energiya sig'imini pasaytirishi mumkin. Shuning uchun material elektr avtomobillarida ishlatiladigan to'laqonli akkumulyatorlarda sinovdan o'tishi lozim.

O'zbekiston bozori va transport uchun ahamiyati

Mazkur texnologiyaning rivojlanishi kelgusida elektr transport vositalari va energiya saqlash tizimlari uchun natriy-ion batareyalarni yanada jozibador qilishi mumkin. Agar natijalar yirikroq elementlarda ham o'z tasdig'ini topsa, ular tezkor quvvatlanish va uzoq xizmat muddatini o'zida mujassam etadi. Bu esa mintaqamizda ham elektromobillar va muqobil energiya tizimlarini rivojlantirishda muhim qadam bo'la oladi.