Almaniyanın Karlsrue Texnologiya İnstitutunun (KIT) tədqiqatçıları Nature Communications-da dərc olunan bir məqalə yüksək enerjili litium-ion batareyalarda katodun deqradasiyası mexanizmini izah edir. Tədqiqat tutumu və performansı artırılmış batareyaların inkişafı çərçivəsində aparılıb. Katodun deqradasiyası proseslərini dəqiq başa düşmədən, elektrik nəqliyyat vasitələrinin inkişafı üçün zəruri olan ən yüksək performansa malik batareyaların tutumunu uğurla artırmaq mümkün deyil. Alimlər əmindirlər ki, əldə edilən biliklər litium-ion batareyalarının tutumunu 30% artırmağa imkan verəcək.
Avtomobil və digər tətbiqlər üçün yüksək çıxış batareyaları fərqli bir katod quruluşu tələb edir. Müasir litium-ion batareyalarda katod müxtəlif nisbətlərdə nikel, manqan və kobalt olan oksidlərin çox qatlı strukturudur. Yüksək enerjili batareyalar, artıq litium ilə manqanla zənginləşdirilmiş katodlar tələb edir ki, bu da katod materialının vahid həcmi/kütləsi üçün enerji saxlama qabiliyyətini artırır. Bununla belə, bu cür materiallar tez deqradasiyaya həssasdır.
Normal iş zamanı, katod zənginləşdikdə və ya litium ionlarını itirdikdə, yüksək enerjili katod materialı pisləşir. Zamanla laylı oksid son dərəcə əlverişsiz elektrokimyəvi xassələrə malik kristal quruluşa çevrilir. Bu, batareyanın ömrünün əvvəlində baş verir və orta doldurma və boşalma dərəcələrinin sürətlə azalmasına səbəb olur.
Bir sıra eksperimentlərdə alman alimləri aşkar etdilər ki, deqradasiya birbaşa deyil, dolayı yolla, bərk litium tərkibli duzlar əmələ gətirən çətin müəyyən edilən reaksiyalar vasitəsilə baş verir. Bundan əlavə, oksigen bu reaksiyalarda əsas rol oynayır. Tədqiqatçılar həmçinin litium-ion batareyalardakı kimyəvi proseslər haqqında yeni nəticələr çıxarıblar ki, bu da katodun deqradasiyasına gətirib çıxarmaya bilər. Elm adamları bu tapıntılardan istifadə edərək, katodun deqradasiyasını minimuma endirməyə və nəhayət, artan tutumlu yeni batareya növü hazırlamağa ümid edirlər.
Mənbə: 3dnews.ru
