Сөүлийн Ханьян их сургуулийн эрдэмтэд янз бүрийн электрон төхөөрөмж, тээврийн хэрэгсэлд ашигладаг батерейны хүчин чадал, бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэх шинэ аргыг боловсруулжээ. Тэдний техник нь зайны катодыг тусгай уусмалаар угааж, бүрэх явдал юм.
Ухаалаг гар утас, зөөврийн компьютерээс эхлээд цахилгаан машин, робот хүртэл орчин үеийн олон хэрэгсэл, машиныг цэнэглэхэд батерей зайлшгүй шаардлагатай. Гэсэн хэдий ч батерей хөгжүүлэгчдэд тулгардаг гол бэрхшээлүүдийн нэг нь батерейны эсүүдийн эрчим хүчний нягтрал, бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэх, ялангуяа өндөр никель (Ni) материалыг катод болгон ашигладаг.
Өндөр никель катодууд нь өндөр хүчин чадал, хямд өртөг зэрэг олон давуу талтай. Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь бас мэдэгдэхүйц сул талтай байдаг - хүрээлэн буй орчинтой харьцах өндөр урвалын улмаас хурдан доройтох хандлагатай байдаг. Энэ нь катодын гадаргуу дээр хүсээгүй литийн нэгдлүүд үүсэхэд хүргэдэг ба электролит - зайны доторх цахилгаан цэнэгийг зөөвөрлөх шингэнтэй хортой гаж урвал үүсгэдэг.
Энэ асуудлыг даван туулахын тулд эрдэмтэд энгийн боловч үр дүнтэй шийдлийг боловсруулсан: катодыг ууссан кобальт (Ко) ион агуулсан усаар угаах. Энэ процесс нь катодын гадаргуугаас илүүдэл литийг зайлуулж, хамгаалалтын бамбай үүрэг гүйцэтгэдэг нимгэн, жигд, кобальтаар баялаг давхарга үүсгэдэг. Энэ давхарга нь катодыг электролиттэй шууд харьцахаас сэргийлж, улмаар цаашид задрах магадлалыг бууруулдаг.
Эрдэмтэд угаасан катод дээр фторын бүрээсийг нэмсэн нь батерейны тогтвортой байдал, аюулгүй байдлыг улам бүр нэмэгдүүлсэн. Фторын бүрээс нь электролитийн давс задрахаас сэргийлж, хийн бөмбөлөг үүсэхээс сэргийлж, зайг хавдаж, бүр дэлбэрэх аюултай.
Судлаачид угаах, бүрэх техникээ хэд хэдэн өндөр никель катод дээр туршиж үзсэн нь гүйцэтгэл болон ашиглалтын хугацааг мэдэгдэхүйц сайжруулсан. Боловсруулсан катодууд 90 циклийн дараа анхны хүчин чадлынхаа 500 гаруй хувийг хадгалж байсан бол боловсруулаагүй катодуудын хувьд 80% -иас бага байна. Тэд мөн ердийн катодтой харьцуулахад эрчим хүчний өндөр нягтрал, хий үүсэх нь бага байгааг харуулсан.
Эрдэмтэд тэдний техник нь янз бүрийн хэрэглээнд, ялангуяа цахилгаан машин, том электроникийн хувьд илүү үр ашигтай, найдвартай батерейг хөгжүүлэх замыг нээж өгнө гэж найдаж байна. Тэд мөн тэдний үр дүн бусад эрдэмтдэд никельээр баяжуулсан катодын тогтвортой байдал, бат бөх чанарыг сайжруулах шинэ арга замыг олоход урам зориг өгнө гэж найдаж байна.
Мөн уншина уу: