Son illərdə qatı hal batareyalar avtomobil sənayesində ən populyar texnologiyalardan birinə çevrilib. Bu batareyalar daha yüksək enerji sıxlığı, daha uzun məsafə, daha sürətli doldurma müddəti və daha yüksək təhlükəsizlik kimi əhəmiyyətli üstünlüklər vəd edir. Lakin, bu texnologiya laboratoriya şəraitində ümidverici nəticələr göstərsə də, onu kütləvi istehsal üçün uyğunlaşdırmaq indiyə qədər mümkün olmayıb. Əslində, aparıcı batareya şirkəti CATL bir neçə gün əvvəl 2030-cu ildən əvvəl buna nail olmağın çətin olacağını bildirmişdi.
Bərk vəziyyətdəki batareyaların üzləşdiyi əsas problemlərdən biri ideal elektrolit materialını tapa bilməməkdir. Hal-hazırda istifadədə olan bir çox kükürd əsaslı bərk elektrolitlər sərt və kövrək bir quruluşa malikdir və bu da onların batareyadakı digər komponentlərlə düzgün şəkildə bağlanmasına mane olur. Bu, ion keçiriciliyini azaldır və performansa mənfi təsir göstərir. Çinli tədqiqatçılar tərəfindən hazırlanmış yeni bərk vəziyyətdəki batareya elektroliti bu problemə həll yolu təklif edə bilər. Bundan əlavə, tədqiqatçılar yeni elektrolit sisteminin 350 doldurma dövründən sonra ilkin tutumunun 84%-dən çoxunu saxlaya bildiyini açıqladılar.
Əslində, oxşar və hətta daha üstün nəticələr əvvəllər də açıqlanmışdı. Məsələn, QuantumScape və Factorial Energy kimi bərk vəziyyətdə olan batareya sahəsində fəaliyyət göstərən şirkətlər əvvəllər 1000-dən çox doldurma dövründən sonra tutumun 95 faizindən çoxunun saxlanıldığını elan etmişdilər. Lakin bu tədqiqat əldə edilən tutum saxlama sürətinə görə deyil, uzun müddətdir davam edən elektrolit probleminə yeni bir yanaşma təklif etməsi ilə diqqətəlayiqdir.
Çin Elmlər Akademiyası ilə əlaqəli Dalian Kimyəvi Fizika İnstitutunun tədqiqatçıları PVDF (poliviniliden florid) əsasında yeni bir gel kompozit elektrolit hazırladılar. Bu sistemdə istifadə edilən litium oksixlorid (Li3OCl) PVDF ilə xüsusi kimyəvi reaksiya əmələ gətirir və üzvi və qeyri-üzvi komponentlər arasında daha güclü əlaqələri təmin edir. Tədqiqatçıların fikrincə, bu güclü əlaqələr litium ionlarının batareyanın içərisində daha sürətli və daha səmərəli hərəkət etməsinə kömək edir. Sadə dillə desək, yeni elektrolit sistemi litium ionları üçün daha hamar və daha az davamlı bir “magistral” yaradır. Bu, daha sürətli doldurulan və daha uzun ömürlü batareyaların inkişafına yol aça bilər.
Tədqiqatın bir hissəsi olaraq hazırlanmış elektrolit NCA (nikel-kobalt-alüminium) batareya elementlərində sınaqdan keçirildi. Təcrübələrdə elementlər 1C nisbətində 350 dəfə doldurulub boşaldıldı. Testlərin sonunda batareya elementi ilkin tutumunun 84,15%-ni saxlaya bildi.
Tədqiqatçılar bildirirlər ki, hazırladıqları yeni reaksiya mexanizmi yalnız üzvi və qeyri-üzvi fazalar arasındakı qarşılıqlı təsiri gücləndirməklə yanaşı, həm də yüksək ion keçiriciliyi və geniş elektrokimyəvi işləmə diapazonu təklif edir. Bu xüsusiyyətlər sistemi yüksək performanslı bərk vəziyyətdəki batareyalar üçün perspektivli bir namizədə çevirir. CATL-in bu həftənin əvvəlində bildirdiyi kimi, bərk vəziyyətdəki batareyalı nəqliyyat vasitələrinin kütləvi istehsalı hələ də zəruridir. Lakin son maraqlı tədqiqatlar göstərir ki, bərk vəziyyətdəki batareyalı nəqliyyat vasitələri üçün sual “bu baş verəcəkmi?” sualından “bu nə vaxt baş verəcək?” sualına keçib. Çindən aparılan bu son tədqiqat bunun ən son nümunəsidir.
