Natriy-sulfur akkumulyatorlari uchun alyuminiy katalizator yaratildi

Xitoylik tadqiqotchilar arzon alyuminiy yordamida natriy-sulfur akkumulyatorlarining xizmat muddatini keskin oshirish yo'lini topishdi. Mutaxassislar katalizatorning atom tuzilishini o'zgartirib, bunday batareyalarning degradatsiyasiga sabab bo'ladigan asosiy mexanizmni to'xtatishga muvaffaq bo'lishdi.

• Alyuminiy asosidagi yangi Al–O₃N asimmetrik tuzilishli katalizator ishlab chiqildi.
• Natriy polisulfidlarining elektrodlar aro ko'chish effekti muvaffaqiyatli bostirildi.
• Batareya 100 tsekldan keyin 1196 mA·soat/g sig'im ko'rsatib, 2500 tsikrgacha chidamlilik ko'rsatdi.
• Texnologiya yirik energetika tizimlari uchun arzon energiya saqlash qurilmalarini yaratish yo'lini ochadi.

Yangi atom tuzilishi va uning afzalliklari

Xitoy Fanlar akademiyasining Xefeydagi Kuchli magnit maydonlar laboratoriyasi professorlari Van Xuy va Chjen Fantsay boshchiligidagi olimlar guruhi ushbu tadqiqotni amalga oshirdi. Odatda katalizator tarkibidagi alyuminiy atomlari to'rtta kislorod atomi bilan o'ralgan bo'ladi. Tadqiqotchilar ulardan birini azot atomiga almashtirib, asimmetrik Al–O₃N tuzilmasini hosil qilishdi.

Bu o'zgarish alyuminiy atomi atrofidagi elektronlar taqsimotini o'zgartirib, katalizatorning batareya ichidagi oltingugurt birikmalari bilan o'zaro ta'sirini kuchaytirdi. Natijada eruvchan natriy polisulfidlarining elektrodlar orasida ko'chib yurishining oldi olindi. "Mokisimon ko'chish effekti" deb ataluvchi bu jarayon faol materialning yo'qolishiga va batareyaning ishdan chiqishiga olib kelar edi.

Laboratoriya sinovlari va asosiy ko'rsatkichlar

Yangi katalizator bilan jihozlangan natriy-sulfur akkumulyatori laboratoriya sinovlarida yuqori natijalarni qayd etdi. Qurilma 100 martalik quvvatlash va zaryadsizlanish tsiklidan so'ng 1196 mA·soat/g solishtirma sig'imni ko'rsatdi. Hatto 2500 tsikrdan keyin ham unumdorlikning pasayishi juda past bo'lib, har bir tsikl uchun atigi 0,017% ni tashkil etdi.

Tadqiqotchilarning ta'kidlashicha, bunday barqarorlik alyuminiy katalizatoriga qimmatbaho metallarga asoslangan materiallar bilan muvaffaqiyatli raqobat qilish imkonini beradi. Natriy va oltingugurt tabiatda juda ko'p topiladi, biroq xususiyatlarning tez yomonlashuvi bu texnologiyaning amaliy qo'llanilishiga uzoq vaqt davomida to'sqinlik qilib kelgandi.

Katta energetika tizimlari uchun istiqbollar

Natriy-sulfur akkumulyatorlari yirik energetika tarmoqlari uchun arzon energiya saqlash manbai sifatida qaralmoqda. Yangi ishlanma katalizator samaradorligini faqat nodir metallar hisobiga emas, balki oddiy atomlar atrof-muhitini aniq o'zgartirish orqali ham oshirish mumkinligini ko'rsatdi.

Hozircha gap laboratoriya natijalari haqida bormoqda va texnologiyani yirik energiya saqlash tizimlarida ommaviy ishlab chiqarish hamda qo'llashdan oldin uni yana ko'plab sinovdan o'tkazish talab etiladi.