Электр унаалары үчүн жаңы супер аккумулятор өтө жогорку температурага туруштук бере алат: окумуштуулар

Электр унаалары үчүн жаңы супер аккумулятор өтө жогорку температурага туруштук бере алат: окумуштуулар

Жаңы түрдөгүэлектр унаалары үчүн аккумуляторЖакында жүргүзүлгөн бир изилдөөгө ылайык, өтө ысык жана суук температурада узак жашай алат.

 

Окумуштуулардын айтымында, батареялар электромобилдерге суук температурада бир заряд менен алысыраак жүрүүгө мүмкүндүк берет жана ысык климатта алардын ысып кетүү коркунучу азыраак болот.

 

Бул электромобилдердин айдоочулары үчүн кубаттоонун азыраак болушуна алып келет, ошондой элебатареяларузак өмүр.

Америкалык изилдөө тобу химиялык жактан экстремалдык температурага туруктуураак жана жогорку энергиялуу литий батареяларына кошулуучу жаңы затты жаратты.

 

"Айлана-чөйрөнүн температурасы үч орундуу санга жетип, жолдор ого бетер ысып кеткен аймактарда жогорку температурада иштөө керек", - деди Калифорния университетинин улук автору, профессор Чжэн Чен.

"Электр унааларында аккумулятордук блоктор, адатта, полдун астында, ысык жолдорго жакын жерде болот. Ошондой эле, батареялар иштөө учурунда токтун өтүшүнөн эле жылыйт."

 

"Эгерде батарейкалар жогорку температурада мындай жылытууну көтөрө албаса, алардын иштеши тез эле начарлайт."

Дүйшөмбү күнү Proceedings of the National Academy of Sciences журналында жарыяланган макалада изилдөөчүлөр сыноолордун жүрүшүндө батареялар энергия кубаттуулугунун –40 Цельсийде (–104 Фаренгейт) жана 50 Цельсийде (122 Фаренгейт) тиешелүүлүгүнө жараша 87,5 жана 115,9 пайызын кантип сактап калганын сүрөттөшөт.

Ошондой эле, алардын Кулондук эффективдүүлүгү тиешелүүлүгүнө жараша 98,2 жана 98,7 пайызды түзгөн, бул батареялар иштебей калганга чейин көбүрөөк заряддоо циклдеринен өтө аларын билдирет.

 

Бул литий тузунан жана дибутил эфиринен жасалган электролитке байланыштуу, бул түссүз суюктук, мисалы, фармацевтика жана пестициддер сыяктуу айрым өндүрүштөрдө колдонулат.

 

Дибутил эфири жардам берет, анткени анын молекулалары батарея иштеп жатканда литий иондору менен оңой ойношпойт жана нөлдөн төмөн температурада анын иштешин жакшыртат.

 

Мындан тышкары, дибутил эфири 141 Цельсий (285,8 Фаренгейт) кайноо температурасында оңой эле туруштук бере алат, демек, ал жогорку температурада суюк бойдон калат.

Бул электролитти өзгөчө кылган нерсе, аны кайра заряддалуучу жана литийден жасалган аноду жана күкүрттөн жасалган катоду бар литий-күкүрт батареясы менен колдонсо болот.

 

Аноддор жана катоддор - бул электр тогу өтүүчү батареянын бөлүктөрү.

Литий-күкүрт батареялары электромобилдердин батареяларынын кийинки маанилүү кадамы болуп саналат, анткени алар азыркы литий-иондук батареяларга караганда килограммына эки эсе көп энергия сактай алат.

 

Бул электромобилдердин салмагын көбөйтпөстөн, алардын жүрүү аралыгын эки эсеге көбөйтө алат.батареячыгымдарды азайтып, таңгактаңыз.

 

Ошондой эле, күкүрт салттуу литий-иондук батарея катоддорунда колдонулган кобальтка караганда көбүрөөк кездешет жана бул булак үчүн айлана-чөйрөгө жана адамдарга азыраак зыян келтирет.

Адатта, литий-күкүрт батареялары менен көйгөй жаралат – күкүрт катоддору ушунчалык реактивдүү болгондуктан, батарея иштеп жатканда эрип кетет жана бул жогорку температурада күчөйт.

 

Ал эми литий металл аноддору дендриттер деп аталган ийне сымал түзүлүштөрдү пайда кыла алат, алар батареянын бөлүктөрүн тешип өтүшү мүмкүн, анткени ал кыска туташууга дуушар болот.

 

Натыйжада, бул батареялар ондогон циклдерге гана жетет.

UC-San Diego командасы тарабынан иштелип чыккан дибутил эфир электролити бул көйгөйлөрдү өтө жогорку температурада да чечет.

 

Алар сынаган батареялар кадимки литий-күкүрт батареяларына караганда алда канча узак иштөө мөөнөтүн көрсөтүшкөн.

 

"Эгер сиз жогорку энергия тыгыздыгына ээ батареяны кааласаңыз, анда сиз адатта өтө катаал жана татаал химияны колдонушуңуз керек", - деди Чен.

«Жогорку энергия көбүрөөк реакциялар болуп жатканын билдирет, бул азыраак туруктуулукту, көбүрөөк деградацияны билдирет».

 

"Туруктуу иштеген жогорку энергиялуу батареяны жасоо өзү татаал милдет - муну кеңири температура диапазонунда жасоо андан да татаал."

 

«Биздин электролит катод жана анод тарабын жакшыртууга жардам берет, ошол эле учурда жогорку өткөрүмдүүлүктү жана беттик туруктуулукту камсыз кылат».

Ошондой эле, команда күкүрт катодун полимерге кыйыштыруу менен туруктуураак кылуу үчүн аны иштеп чыккан. Бул көбүрөөк күкүрттүн электролитке эрип кетишине жол бербейт.

 

Кийинки кадамдар батареянын химиялык курамын андан да жогорку температурада иштеши үчүн жана циклдин иштөө мөөнөтүн андан ары узартуу үчүн масштабдоону камтыйт.

Кайра заряддалуучу батарея

 


Жарыяланган убактысы: 2022-жылдын 5-июлу