Fev 23, 2024 | 11:00 / Maraqlı məlumatlar
Çernoqolovkadan olan rus tədqiqatçıları kalium-ion batareyaları üçün perspektivli üzvi elektrod materialları hazırlayıblar. Antraxinonun polimer törəmələrinə əsaslanan anod və katod materiallar yüksək spesifik tutumlar və enerji sərfiyyatı, həmçinin yaxşı dövriyyə qabiliyyəti nümayiş etdirmişdir. İşlənmiş üzvi əsaslı kalium cərəyan mənbələrinin qısa müddətdə yüklənmə/boşalma xassəsi onları superkondensatorlara alternativ hesab etməyə imkan verir.
Bütün müasir elektronikanın əsas hissəsi çoxlu litium ehtiva edən litium-ion batareyalarıdır. Məlumdur ki, litium nadir hallarda az miqdarda rast gəlinən, kimyəvi elementdir, rast gəlinənlər arasında Çili, Avstraliya, Argentina, Çin və digərləri var. Ancaq yer qabığında olan bütün litiumları çıxarsaq və ondan litium-ion batareyalar hazırlasaq belə, dünyada işlədilən nəqliyyatı elektrikləşdirmək üçün onların sayı kifayət etməyəcəkdir. Eyni zamanda litiumun istifadə müddəti bitən batareyalardan çətin çıxarılması məsələni daha da çətinləşdirır.
Bizə elə alternativ enerji saxlama texnologiyası lazımdır ki, orada litium olmasın, eyni zamanda texniki xüsusiyyətləri litium batareyaları ilə müqayisədə bizi təmin edən olsun. Ən yaxşı əvəz edici natrium və kalium olardı çünki, bunlar təbiətdə oxşar olan və litium ilə dövri cədvəlin eyni qrupunda olan kimyəvi elementlərdir. Bununla belə, həm yer qabığında, həm də okeanlarda çoxlu natrium və kalium var və bu ehtiyatlar demək olar ki, sonsuzdur. Buna görə də, natrium və kaliumun dəyəri litiumdan çox aşağıdır.
Bu sahədə innovativ yanaşma Rusiya Elmlər Akademiyasının Kimyəvi Fizika və Tibbi Kimya Problemləri üzrə Federal Tədqiqat Mərkəzində kimyəvi cərəyan mənbələri üçün perspektiv elektrod materialları laboratoriyasında hazırlanır. Məhz, orada qeyri-üzvi katodları və anodları üzvi birləşmələrlə əvəz etmək qərarına gəldilər - onlar, bir qayda olaraq, sərt kristal qəfəsə malik deyillər, yəni amorfdurlar və buna görə də təkcə litiumun deyil, həm də kaliumun və natriumun kationlarını asanlıqla qəbul edir və bu yeni batareya texnologiyalarının inkişafı üçün əlverişlidir. Kalium-ion batareyalarının rekord enerji intensivliyi 2019-cu ildə Rusiya Elmlər Akademiyasının Kimyəvi Fizika Problemləri İnstitutunda üzvi katodlardan istifadə etməklə hazırlanmışdır. Bu rekord daha sonra müəlliflərin başqa bir işində təkmilləşdirilmiş və yeni üzvi katodun enerji intensivliyi 696 Vt/kq təşkil etmişdir.
Rusiya Elmlər Akademiyasının Kimyəvi Fizika və Tibbi kimya üzrə Federal Tədqiqat Mərkəzində gənclər laboratoriyası üzvi əsaslı metal-ion batareyalarının yaradılmasına yönəlmiş tədqiqatlarını fəal şəkildə davam etdirir. Antraxinon törəmələrinin sopolimerinə əsaslanan materialı təsvir edən Molecules jurnalında dərc edilən son elmi iş batareyaların uzunmüddətli dayanıqlığının təmin edilməsi istiqamətində mühüm addım oldu.
İşlənib hazırlanmış elektrod materiallarının yüksək tutumluluğu, kalium cərəyan mənbələrinin sabitliyi və sürəti (batareyanın bir neçə dəqiqəyə tam doldurulması və boşaldılması) onların praktik istifadəsi üçün geniş imkanlar açır. (Məs, ucuz və möhkəm stasionar yüksək tutumlu enerji topluyusu kimi ).
