Teknologjia e baterive ka bërë një përparim të madh gjatë viteve, me bateri të reja në gjendje të ngurtë të cilat mbajnë pothuajse dyfishin e ngarkesës së disa automjeteve elektrike Tesla dhe madje edhe kërkime që shqyrtojnë përdorimin e betonit që ruan energji për të shndërruar ndërtesat në bateri gjigante. Po kështu, bateritë termike ofrojnë shumë potencial për aplikime të ndryshme. Megjithatë, ato vuajnë gjithashtu nga një problem mjaft dobësues i quajtur efekti i transportit me shpejtësi të lartë, i cili është një nga problemet më të zakonshme që këto bateri nuk e kanë hequr vitet e fundit. Kjo sepse, për shkak të efektit të transportit me shpejtësi të lartë, këto bateri kanë tendencë të humbasin kapacitetin e tyre me kalimin e kohës, duke çuar në një efikasitet më të ulët të karikimit. Por kërkime të reja nga shkencëtarët në Kinë mund të kenë gjetur një mënyrë për të kapërcyer këtë problem.

Për të kuptuar plotësisht se çfarë do të thotë hulumtimi i ri (i botuar në Advanced Science) për bateritë termike, së pari duhet ta shohim më nga afër efektin e anijes. Ky efekt zakonisht ndodh kur disa komponentë në bateri, konkretisht polisulfidet e ndërmjetme, përjetojnë tretje. Kjo shkakton një humbje të squfurit që nuk mund të kthehet mbrapsht, duke çuar në prishjen dhe mungesën e efikasitetit të karikimit që shkencëtarët janë përpjekur ta kapërcejnë.

Gjatë viteve, janë bërë disa përpjekje për të adresuar këto çështje, siç është shtimi i llojeve të ndryshme të elektrodave të squfurit në bateri. Ndërsa disa prej tyre kanë rezultuar efektive në shtypjen e problemit në përgjithësi, ky hulumtim i ri ofron një bazë shumë premtuese që mund të ndihmojë shkencëtarët dhe inxhinierët të projektojnë bateri termike me dendësi të lartë në të ardhmen duke përdorur një material të ri katode që jo vetëm rrit performancën e baterisë, por zvogëlon humbjen e përjetuar për shkak të efektit të transferimit të energjisë.

Si e bënë

Ekipi i kërkimit, i cili u drejtua nga profesor Wang Song dhe Zhu Yongping nga Instituti i Inxhinierisë së Proceseve të Akademisë Kineze të Shkencave, ndërton mbi ide të ngjashme nga hulumtimet e mëparshme për shtimin e barrierave në projektimin e brendshëm të baterisë. Kjo në fund të fundit ndryshon mënyrën se si janë vendosur materialet në bateri, duke u lejuar atyre të minimizojnë sasinë e humbjes së përjetuar për shkak të efektit të transferimit. Për ta bërë këtë, studiuesit u përqendruan në krijimin e një barriere të veçantë që rrethon grimca specifike në projektimin e brendshëm të baterisë, duke lejuar që disa jone të udhëtojnë lirshëm sipas nevojës, ndërsa i pengojnë të tjerët të lëvizin dhe të treten.

Qendra e krijimit të kësaj barriere përqendrohet rreth një guaskë të bërë nga struktura organike kovalente, ose COF. Këto materiale poroze kanë struktura kristalore dhe të përcaktuara mirë që studiuesit arritën t'i shndërrojnë në një shtresë që u lejonte atyre të mbulonin kalime të vogla, duke i lënë ende jonet që duhet të lëvizin lehtësisht.

Studiuesit thonë se kjo krijon një bazë të fortë për dizajnet e ardhshme që përfshijnë idenë e përgjithshme, pasi do të lejonte një kontroll dhe shtypje më të mirë të materialeve në qelizat termike. Hulumtime të tilla janë jetësore, pasi mund të na ndihmojnë të gjejmë materiale të reja për t'u përdorur në bateri përtej litiumit.

Një zhvillim që mund të ndryshojë gjithçka

Siç e theksuam edhe më sipër, bateritë termike janë vënë në qendër të vëmendjes nga shkencëtarët dhe inxhinierët për një kohë të gjatë, kryesisht sepse ato mund të funksionojnë në vende ku bateritë tradicionale nuk munden siç janë rajonet me temperatura ekstreme dhe ne tashmë i shohim këto lloje baterish të përdorura në aplikime ushtarake, sisteme të caktuara hapësinore dhe madje edhe në pajisjet e përdorura për shpime të thella, ku performanca dhe besueshmëria e një baterie kontrollohen shumë.

Zakonisht, temperaturat ekstreme kanë efekte negative në bateritë tradicionale, që është një fushë ku bateritë termike janë veçanërisht premtuese. Kjo është arsyeja pse gjetja e një mënyre për të kapërcyer problemet që pengojnë dizajnin më të zakonshëm të baterive termike është një qëllim kaq i rëndësishëm për shumë njerëz. Ndërsa ky hulumtim nuk ofron një zgjidhje të plotë për këtë çështje, ai u jep shkencëtarëve një bazë të fortë për të ndërtuar ndërsa punojnë për të përmirësuar bateritë termike.

/Motilokal.com