ಜರ್ಮನ್ ಇನ್‌ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ ಕಾರ್ಲ್ಸ್‌ರುಹೆ (ಕೆಐಟಿ) ಸಂಶೋಧಕರು ನೇಚರ್ ಕಮ್ಯುನಿಕೇಷನ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಲೇಖನವನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಿತು, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಅವನತಿಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ಭಾಗವಾಗಿ ಸಂಶೋಧನೆ ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಅವನತಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ನಿಖರವಾದ ತಿಳುವಳಿಕೆಯಿಲ್ಲದೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹನಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು ಅಸಾಧ್ಯ. ಪಡೆದ ಜ್ಞಾನವು ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು 30% ರಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ವಿಶ್ವಾಸ ಹೊಂದಿದ್ದಾರೆ.
ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ ವಿಭಿನ್ನ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ರಚನೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಆಧುನಿಕ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ, ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ನಿಕಲ್, ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್ ಮತ್ತು ಕೋಬಾಲ್ಟ್ನ ವಿಭಿನ್ನ ಅನುಪಾತಗಳೊಂದಿಗೆ ಆಕ್ಸೈಡ್ಗಳ ಬಹುಪದರದ ರಚನೆಯಾಗಿದೆ. ಅಧಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಲಿಥಿಯಂನೊಂದಿಗೆ ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್-ಪುಷ್ಟೀಕರಿಸಿದ ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌ಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರತಿ ಯೂನಿಟ್ ಪರಿಮಾಣ/ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಅಂತಹ ವಸ್ತುಗಳು ತ್ವರಿತ ಅವನತಿಗೆ ಒಳಪಟ್ಟಿವೆ.
ಸಾಮಾನ್ಯ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಸಮೃದ್ಧವಾದಾಗ ಅಥವಾ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಂಡಾಗ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವಸ್ತು ನಾಶವಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಮಯದ ನಂತರ, ಲೇಯರ್ಡ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರತಿಕೂಲವಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಸ್ಫಟಿಕದ ರಚನೆಯಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಟರಿ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಆರಂಭಿಕ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಇದು ಈಗಾಗಲೇ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸರಾಸರಿ ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮೌಲ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ತ್ವರಿತ ಇಳಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.
ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ, ಜರ್ಮನ್ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಅವನತಿಯು ನೇರವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಕಂಡುಕೊಂಡರು, ಆದರೆ ಪರೋಕ್ಷವಾಗಿ ಘನ ಲಿಥಿಯಂ-ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಲವಣಗಳ ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ಕಷ್ಟಕರವಾದ-ನಿರ್ಧರಿಸುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ರಚನೆಯ ಮೂಲಕ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕವು ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಅವನತಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗದ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಹೊಸ ತೀರ್ಮಾನಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲು ಸಂಶೋಧಕರು ಸಮರ್ಥರಾಗಿದ್ದಾರೆ. ಪಡೆದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಅವನತಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಹೊಸ ರೀತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಆಶಿಸುತ್ತಾರೆ.
ಮೂಲ: 3dnews.ru