Лити батерейны гүйцэтгэл аажмаар эвдэрсэн

Лити батерейны гүйцэтгэл аажмаар эвдэрсэн

Цахиурын анодууд нь батерейны үйлдвэрлэлд ихээхэн анхаарал татсан.Тай харьцуулахадлити-ион батерейнуудбал чулуун анод ашиглан тэд 3-5 дахин том хүчин чадлыг хангах боломжтой.Илүү том хүчин чадал нь цэнэглэх бүрийн дараа батерей нь удаан үргэлжлэх бөгөөд энэ нь цахилгаан тээврийн хэрэгслийн жолоодлогын зайг мэдэгдэхүйц уртасгах болно.Цахиур нь элбэг бөгөөд хямд боловч Si анодын цэнэгийн цэнэгийн мөчлөг хязгаарлагдмал байдаг.Цэнэглэх-цэнэглэх мөчлөг бүрийн үед тэдгээрийн эзэлхүүн их хэмжээгээр нэмэгдэж, багтаамж нь хүртэл буурч, энэ нь электродын хэсгүүдийн хугарал эсвэл электродын хальсыг задлахад хүргэдэг.

Профессор Жан Вук Чой, профессор Али Коскун нараар ахлуулсан KAIST багийнхан 7-р сарын 20-нд цахиурын анод бүхий том хүчин чадалтай литийн ион батерейнд зориулсан молекул дамрын цавууны талаар мэдээлэв.

KAIST-ийн баг молекулын дамаруудыг (полиротаксан гэж нэрлэдэг) батерейны электрод холбогчдод нэгтгэсэн бөгөөд үүнд электродыг металл субстрат руу холбохын тулд батерейны электродуудад полимер нэмж оруулав.Полиротан дахь цагиргууд нь полимер араг ясанд шурган, араг ясны дагуу чөлөөтэй хөдөлж чаддаг.

Полиротан дахь цагиргууд нь цахиурын хэсгүүдийн эзэлхүүний өөрчлөлтөөр чөлөөтэй хөдөлж чаддаг.Бөгжний гулсалт нь цахиурын хэсгүүдийн хэлбэрийг үр дүнтэй хадгалж чаддаг тул эзэлхүүнийг тасралтгүй өөрчлөх явцад задрахгүй.Полиротан цавууны өндөр уян хатан чанараас болж буталсан цахиурын тоосонцор хүртэл нэгдэж чаддаг нь анхаарал татаж байна.Шинэ цавууны үүрэг нь одоо байгаа цавуунаас (ихэвчлэн энгийн шугаман полимер) эрс ялгаатай байдаг.Одоо байгаа наалдамхай бодисууд нь хязгаарлагдмал уян хатан чанартай тул бөөмийн хэлбэрийг хатуу хадгалж чадахгүй.Өмнөх наалдамхай бодисууд нь буталсан тоосонцорыг тарааж, цахиурын электродын хүчин чадлыг бууруулж эсвэл бүр алдаж болно.

Энэ нь суурь судалгааны ач холбогдлын маш сайн нотолгоо гэж зохиогч үзэж байна.Полиротаксан нь өнгөрсөн жил "механик бонд" гэсэн ойлголтоороо Нобелийн шагнал хүртсэн.“Механик холбоо” гэдэг нь ковалент холбоо, ионы холбоо, координацын холбоо, металлын холбоо гэх мэт сонгодог химийн холбоонд нэмж болох шинэчлэн тодорхойлсон ойлголт юм.Урт хугацааны суурь судалгаа нь батерейны технологийн олон жилийн сорилтыг санаанд оромгүй хурдаар аажмаар шийдэж байна.Зохиогчид мөн молекулын дамаруудыг батерейны бодит бүтээгдэхүүнд нэгтгэхийн тулд томоохон батерей үйлдвэрлэгчтэй хамтран ажиллаж байгаагаа дурьдсан.

Баруун Хойд Их Сургуулийн 2006 оны Химийн шагналын эзэн Сэр Фрейзер Стоддарт нэмж хэлэхдээ: "Механик бондууд эрчим хүч хадгалах орчинд анх удаа сэргэж байна.KAIST багийнхан гулсах цагирагтай полиротаксан болон функциональжуулсан альфа-циклодекстрин спираль полиэтилен гликолд механик холбогчийг чадварлаг ашигласан нь литийн ион батерейг механик холбогчтой дамар хэлбэртэй дүүргэгчийг зах зээлд гаргахад шинэ амжилтыг харуулсан.Нэгдлүүд нь ердийн материалыг зөвхөн нэг химийн холбоогоор сольдог бөгөөд энэ нь материал, тоног төхөөрөмжийн шинж чанарт ихээхэн нөлөөлнө.


Шуудангийн цаг: 2023 оны 3-р сарын 10