ეს საინტერესოა

ბოლო თაობის ბატარეა შექმნის პირასაა

ლითიუმ-ჟანგბად ან ლითიუმ-ჰაერის ბატარეები თეორიულად ენერგიის სიმკვრივის მიხედვით 10-ჯერ აღემატებიან ლითიუმ-იონ ანალოგებს. ასეთი მაღალი ენერგოტევადობა თითქმის უტოლდება გაზოილის ენერგიის შემცველობას. ეს კი მნიშვნელოვანი ტექნოლოგიური გარღვევას გვპირდება ელექტრომობილების ტექნოლოგიაში - ლითიუმ-ჟანგბადის ბატარეით 500-600 კმ გავლა იქნება შესაძლებელი ერთჯერადი დამუხტვით. მაგრამ მისი დიზელის საწვავის ელექტრო ანალოგის სამრეწველო წარმოებისათვის ჯერ კიდევ არა ერთი ბარიერია გადასალახი.

კემბრიჯის უნივერსიტეტის მეცნიერებმა შექმნეს ლაბორატორიულ პირობებში მომუშავე ლითიუმ-ჟანგბადის ბატარეის პროტოტიპული მოდელი, რომლის მქკ 90%-ზე მეტია. დღეისათვის შექმნილი მოდელის დატვირთვის ციკლი 2000-ს აღემატება და შეიძლება ჩაითვალოს ამ ტექნოლოგიების ბოლო სიტყვად.

„მრავალი ელექტრონული მოწყობილობა ყოველ წლიირად სულ უფრო და უფო პატარა, სწრაფმოქმედი და იაფი ხდება, თუმცა იგივე არ შეიძლება ითქვას ბატარეების ტექნოლოგიაზე... ჩვენი მიღწევა მნიშვნელოვანი წინგადადგმული ნაბიჯია ამ მხრივ. ეს იმას არ ნიშნავს, რომ ყველა პრობლემა უკვე გადაჭრილია, მაგრამ ამ კვლევის შედეგებით გამოჩნდა გზა, თუ რა მიმართულებით შეიძლება გაგრძელდეს შემგომი კვლევები საბოლოო შედეგის მიღებამდე...“ აცხადებენ პროფესორი კლარ გრეი და დოქტორი ტაო ლიუ.

ლითიუმ-იონის ბატარეებში, რომლებიც დღესდღეობით გამოიყენება ჩვენს ლეპტობებში, სმარტფონებსა და სხვა მსგავს მოწყობილობებში, უარყოფით ელექტროდს წარმოადგენს გრაფიტი (ნახშირბადის ერთ-ერთი ფორმა), დადებითი ელექტროდი კი დამზადებულია მეტალის ოქსიდისაგან (ლითიუმ კობალტის ოქსიდი), რომელიც მოთავსებულია ორგანულ გამხსნელში გახსნილი ლითიუმის მარილის ელექტროლიტში. ბატარეის მოქმედების პრინციპი დაფუძნებულია ლითიუმის იონის ელექტროდებს შორის მოძრაობაზე. ლითიუმ-იონის ბატერეები მსუბუქია, თუმცა არც თუ დიდი ტევადობა გააჩნიათ და ამიტომ ხშირად საჭიროებენ დამუხტვას და შესაბამისად მალე გამოდიან მწყობრიდან.

უკანასკნელ წლებში ლითიუმ-იონის ბატარეის არაერთი ალტერნატივა იქნა განხილული მაგრამ ქემბრიჯელი მეცნიერების მიერ წამოყენებული წინადადება ბოლო სიტყვაა ამ ტექნოლოგიაში. ისინი ფოროვანი გრაფიტის ნაცვლად იყენებენ გრაფენს, ხოლო ლითიუმის ჰიდროქსიდის ნაცვლად - მის პეროქსიდს.

ლაბორატორიული პროტოტიპი სუფთა ჟანგბადზე მუშაობს. მისი ჩანაცვლება ჰაერით ჯერ-ჯერობით ვერ მოხერხდა, რადგან ჰაერში შემავალი წყლის ტენი იწვევს კათოდის მწყობრიდან გამოყვანას, თუმცა უნდა ვიმედოვნოთ, რომ სულ მალე სამომხმარებლო ბაზარი ახალი თაობის ბატარეებს იხილავს.

სრულად

წყარო:T. Liu, M. Leskes, W. Yu, A. J. Moore, L. Zhou, P. M. Bayley, G. Kim, C. P. Grey. Cycling Li-O2 batteries via LiOH formation and decomposition. Science, 2015; 350 (6260): 530

გამოქვეყნებულია: 15-11-2015