Shkencëtarët në Universitetin Hanyang në Seul kanë zhvilluar një mënyrë të re për të rritur performancën dhe qëndrueshmërinë e baterive të përdorura në pajisje dhe automjete të ndryshme elektronike. Teknika e tyre konsiston në larjen dhe veshjen e katodës së baterisë me një zgjidhje të veçantë.
Bateritë janë të nevojshme për të fuqizuar shumë pajisje dhe makineri moderne, nga telefonat inteligjentë dhe laptopët te makinat elektrike dhe robotët. Megjithatë, një nga sfidat kryesore me të cilat përballen zhvilluesit e baterive është rritja e densitetit të energjisë dhe qëndrueshmërisë së qelizave të baterisë, veçanërisht ato që përdorin materiale me nivel të lartë nikel (Ni) si katodë.
Katodat e larta të nikelit kanë shumë përparësi si kapaciteti i lartë dhe kostoja e ulët. Sidoqoftë, ato gjithashtu kanë një pengesë të rëndësishme - një tendencë për degradim të shpejtë për shkak të reaktivitetit të tyre të lartë ndaj ndërveprimit me mjedisin. Kjo çon në formimin e komponimeve të litiumit të padëshiruar në sipërfaqen e katodës dhe reaksione anësore të dëmshme me elektrolitin - lëngun që transporton ngarkesën elektrike brenda baterisë.
Për të kapërcyer këtë problem, shkencëtarët kanë zhvilluar një zgjidhje të thjeshtë por efektive: larjen e katodës me ujë që përmban jone të tretur kobalt (Co). Ky proces heq litiumin e tepërt nga sipërfaqja e katodës dhe krijon një shtresë të hollë, uniforme, të pasur me kobalt që vepron si një mburojë mbrojtëse. Kjo shtresë parandalon kontaktin e drejtpërdrejtë të katodës me elektrolitin, duke reduktuar kështu mundësinë e degradimit të mëtejshëm.
Shkencëtarët gjithashtu shtuan një shtresë fluori në katodën e larë, e cila rriti më tej stabilitetin dhe sigurinë e baterisë. Veshja me fluor parandalon prishjen e kripërave të elektrolitit dhe formimin e flluskave të gazit, të cilat mund të bëjnë që bateria të fryhet dhe madje të shpërthejë.
Studiuesit testuan teknikën e tyre të larjes dhe veshjes në disa katoda me nivel të lartë nikel, duke përmirësuar ndjeshëm performancën dhe jetëgjatësinë e tyre. Katodat e trajtuara ruajtën më shumë se 90% të kapacitetit të tyre origjinal pas 500 cikleve, krahasuar me më pak se 80% për ato të patrajtuara. Ata gjithashtu treguan densitet më të lartë të energjisë dhe më pak formim gazi sesa katoda konvencionale.
Shkencëtarët shpresojnë se teknika e tyre do të hapë rrugën për zhvillimin e baterive më efikase dhe më të besueshme për aplikime të ndryshme, veçanërisht për automjetet elektrike dhe elektronikë të mëdhenj. Ata gjithashtu presin që rezultatet e tyre të frymëzojnë shkencëtarë të tjerë për të gjetur mënyra të reja për të përmirësuar qëndrueshmërinë dhe qëndrueshmërinë e katodave të pasuruara me nikel.
Lexoni gjithashtu: