Pastaraisiais metais daug dėmesio skiriama akumuliatorių ilgaamžiškumo problemoms. Ypač greitai sensta energijos elementai naudojami transporto priemonėse kur jiems tenka didelis apkrovos ir temperatūrų svyravimų krūvis. Todėl mokslininkai nuolat ieško būdų kaip apsaugoti akumuliatorių vidines struktūras.
Asociatyvi nuotr.
Naujas tyrėjų pasiūlytas sprendimas yra specialus gelis galintis sulėtinti akumuliatorių senėjimą. Ši medžiaga veikia elektrolito lygiu ir padeda mažinti chemiškai aktyvių dalelių susidarymą. Toks metodas gali prailginti baterijų naudojimo laiką be būtinybės keisti jų konstrukcijos esmės.
Pirmieji bandymai parodė kad gelis pasižymi itin teigiamu poveikiu akumuliatoriaus stabilumui. Jo dėka akumuliatorius išlaiko talpą kur kas ilgesnį laiką nei įprastai. Tai žingsnis link patvaresnių energijos sistemų kurios galėtų tarnauti intensyviai ir patikimai.
Gelis kuris saugo akumuliatoriaus vidų
Modernūs akumuliatoriai pasižymi didele energijos talpa tačiau jų silpnoji vieta yra reaktyvių deguonies formų atsiradimas. Šios dalelės ardo medžiagas iš kurių pagamintos elektrodų struktūros. Tyrėjų sukurtas gelis mažina šių dalelių veiklą ir apsaugo akumuliatoriaus komponentus.
Gelis suriša deguonies molekules dar prieš joms tampant pavojingesnėmis. Taip sustabdomos reakcijos kurios paprastai lemia elektrodų paviršiaus irimą. Tai leidžia akumuliatoriui veikti esant didesniam įtampų lygiui nesukeliant spartaus talpos kritimo.
Bandymuose buvo lyginami du akumuliatorių tipai vienas su geliu o kitas su standartiniu elektrolitu. Rezultatai aiškiai skyrėsi nes akumuliatorius su geliu išlaikė didžiąją dalį pradinės talpos net po penkių šimtų įkrovimo ciklų. Įprastas akumuliatorius prarado talpą daug greičiau ir gerokai anksčiau.
Kelias į saugesnės ir lengvesnės energijos ateitį
Gelis ne tik sulėtina senėjimą bet ir mažina akumuliatoriaus deformacijas atsirandančias intensyvios veiklos metu. Tai ypač svarbu nes kai kurie akumuliatoriai gali išbrinkti ir pakeisti savo formą. Naujoji medžiaga sumažina šį reiškinį kelis kartus ir taip padidina naudojimo saugumą.
Svarbus gelio poveikis matomas ir katodo medžiagų stabilume. Jis stiprina nikeliu pagrįstas struktūras ir mažina jų irimo tikimybę. Tai leidžia kurti akumuliatorius turinčius didelę energijos talpą kurie nepraranda patvarumo net esant didelėms apkrovoms.
Mokslininkai tikisi kad tolesni tyrimai leis dar labiau padidinti akumuliatorių ilgaamžiškumą. Tikslas yra pasiekti tūkstančius įkrovimo ciklų be ženklaus talpos sumažėjimo. Jei ši technologija bus sėkmingai pritaikyta praktikoje ji gali tapti pagrindu energijos sistemoms kurios tarnaus ilgai ir įvairiose pramonės srityse.
