Батерей дахин боловсруулахад шинэ гарц нээж магадгүй
Цахилгаан автомашин байгальд ээлтэй мэт харагдавч тэдгээрийн ард үлдэх хамгийн том асуудал бол батерейн хаягдал юм. Одоог хүртэл батерейг дахин боловсруулах оролдлогууд өндөр өртөгтэй, химийн хувьд хортой байснаар өргөн хэрэгжиж чадаагүй. Харин MIT-ийн судлаачдын гаргасан шинэ нээлт энэ нөхцөл байдлыг өөрчилж мэднэ.
Тэд өөрөө эмхэрч угсрагддаг, органик уусгагчид амархан уусдаг шинэ төрлийн материалыг бүтээсэн бөгөөд энэ нь хатуу төлөвт батерейн электролитийн хувьд боломжийн түвшинд ажилласан байна. Энэ процесс дахин боловсруулахад шаардагддаг ширүүн химийн болон дулааны нөхцөлөөс ангид учир батерейг өргөн хүрээнд дахин боловсруулах шинэ боломж нээж байна гэж судлаачид онцоллоо.
Harry Potter-оос санаа авсан туршилт
Судалгааны тэргүүн зохиогч, Stanford-ын материал судлаач Yukio Cho-гийн хэлснээр санаа нь Harry Potter-ийн нэгэн хэсгээс төрсөн аж. Тэнд профессор Дамблдор нэг хөдөлгөөнөөр хуучин байшинг засдаг. Үүнтэй адил тэд батерейн бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийг шинжилж үзээд хамгийн төвөгтэй атлаа суурь хэсэг болох электролит дээр төвлөрсөн байна.
Электролит нь катод ба анодын хооронд литийн ионуудыг тээвэрлэдэг гол үүрэгтэйгээс гадна маш шатамхай, задарч хортой хаягдал болж хувирдаг. Тиймээс энэ хэсгийг дахин боловсруулалт “эхлэх цэг” болгохоор сонгожээ.
Нано туузан бүтэцтэй “ид шидтэй” электролит
Баг Kevlar-тэй төстэй тогтвортой бүтэцтэй арамид амфифил молекулыг сонгон авч, литийн ион дамжуулдаг полиэтилен гликолийг түүний үзүүрт холбоод, усанд хийж туршсан байна. Үр дүнд нь молекулууд өөрөө угсрагдаж, литийн ионуудыг зөөвөрлөх чадвартай нано туузан бүтэц бий болсон нь ажилладаг электролит болж чаджээ.
Энэ электролитыг бодит батерейн материалууд болох литийн төмөр фосфат катод, литийн титанат анодтой хамт туршихад литийн ионуудыг амжилттай тээвэрлэсэн ч хурдан цэнэглэх, разрядлах үед зарим саатал гарсан байна. Гэсэн ч туршилтын батерейг органик уусгагчид дүрэхэд “чихрийн хөвөн” мэт шууд ууссан нь дахин боловсруулахад маш том давуу тал болохыг харуулжээ.
Ирээдүйн хандлага
“Бид энэ материалаар бүх асуудлыг шийдсэн гэж хэлэхгүй. Гэхдээ батерейны бүхэл бүтэн электролитийг биш, зөвхөн хэсэгчилсэн давхаргыг ч ийм материалаар хийхэд дахин боловсруулах процесс өөрөө хялбар эхлэх боломжтой” гэж Yukio Cho тайлбарласан байна.
Цахилгаан автомашины борлуулалт эрчимтэй өсөж байгаа ч литийн нөөц хязгаарлагдмал хэвээр. Тиймээс ийм шинэ материал батерей дахин боловсруулах салбарт том ахиц авчирч, хаягдал багасгах гарц болж магадгүй гэж үзэж байна.
Эх сурвалж: Gizmodo
