ჩინელმა მეცნიერებმა კალციუმზე მომუშავე ბატარეა შექმნეს, რომელიც დამუხტვისა და განმუხტვის 700-ამდე სრულ ციკლს გადის ოთახის ტემპერატურაზე. ამ ტიპის ტექნოლოგიას ასეთი მაჩვენებლისათვის აქამდე არასდროს მიუღწევია. მკვლევართა განცხადებით, მათი მოწყობილობა ბოჭკოებშიც შეიძლება ინტეგრირდეს და მოქნილი ტექსტილური ბატარეა შეიქმნას სმარტფონებისთვის.
მსოფლიოში ყველაზე ფართოდ ლითიუმ-იონური ბატარეები გამოიყენება, რადგან ისინი კომპაქტური ზომისაა და მასასთან შედარებით დიდ ენერგიას იტევს. მეორე მხრივ, მათი მეშვეობით სხვადასხვა სექტორის უზრუნველსაყოფად ლითიუმის საიმედო მარაგია საჭირო.
კვლევის თანახმად, შესაძლოა, კალციუმზე მომუშავე ბატარეები ლითიუმ-იონურ ელემენტებზე მეტად ხელმისაწვდომი და უსაფრთხო იყოს. საგულისხმოა, რომ ეს ორი ტევადობით დიდად არ განსხვავდება. მეორე მხრივ, კალციუმი ლითიუმთან შედარებით 2 500-ჯერ უფრო გავრცელებულია დედამიწაზე.
ნაშრომის მიხედვით, კალციუმზე მომუშავე ბატარეებს შორის ტევადობის ყველაზე უკეთესი პოტენციალი კალციუმ-ჟანგბადის (Ca-O2) სისტემებს აქვს. ეს იმიტომ, რომ ბატარეა საწვავს ჰაერში არსებული ჟანგბადიდან იღებს და არა მასში შენახული მასალიდან.
Ca-O2 ბატარეებს ტევადობისა და დაბალი ფასის მხრივ დიდი პოტენციალი აქვს, რადგან კალციუმის სხვადასხვა ოქსიდს (CaOx) წარმოქმნის. მეორე მხრივ, საკმაოდ რთულია ისეთი Ca-O2ელემენტის შექმნა, რომელიც ხელახლა დაიმუხტება და თან ოთახის ტემპერატურაზე იმუშავებს. ეს იმიტომ, რომ მისი მუშაობის პროცესში განმუხტვის არააქტიური პროდუქტები წარმოიქმნება.
მარტივი სულაც არ ყოფილა ისეთი ელექტროლიტების (ბატარეის კომპონენტი, რომელიც დამუხტვასა და განმუხტვაზეა პასუხისმგებელი) პოვნა, რომლებიც ჟანგბადსა და საკმაოდ რეაქტიული კალციუმის ანოდს ერთდროულად გაუმკლავდება. ელექტროლიტს კალციუმის რეაქციები არ უნდა გამოეწვია და ამით ბატარეის ტევადობას არ უნდა შეეზღუდა.
ამ პრობლემის გადასაჭრელად მეცნიერებმა ინოვაციური მიდგომა შეიმუშავეს და თხევადი ელექტროლიტი შექმნეს, რომელიც კალციუმსაც ერგება და ჟანგბადსაც.
მათ მიერ დამზადებული ბატარეა შესაძლებელია, მოქნილ ბოჭკოებშიც ინტეგრირდეს. სპეციალური მოწყობილობის გამოყენებით მეცნიერებმა ეს ბოჭკოვანი ბატარეები ტექსტილებში ჩაწნეს. დადგინდა, რომ ელემენტი სტაბილურობას ნულიდან 180 გრადუსამდე მოღუნვის დროსაც კი ინარჩუნებს. მაშასადამე, მიღებული ელემენტი მოქნილია და არაერთ ელექტრონულ მოწყობილობაში შეიძლება გამოვიყენოთ, მათ შორის მობილურ ტელეფონებშიც.
ბატარეის ტევადობა და ფუნქციონირება ამჟამად შეზღუდულია, თუმცა მკვლევრები ფიქრობენ, რომ სამომავლოდ მისი დახვეწა შესაძლებელი იქნება. ისინი იმედს გამოთქვამენ, რომ, შესაძლოა, კალციუმის ბატარეები ალტერნატიული მასალებითაც შეიქმნას.
მიღწევა ერთ-ერთი წინგადადგმული ნაბიჯია, რათა სამომავლოდ ენერგიის შენახვისთვის უფრო გამძლე და ეფექტიანი საშუალებები გვქონდეს.
ნაშრომი ჟურნალ Nature-ში გამოქვეყნდა.
ანალიტიკოსთა და მეცნიერთა დარბაზი “დოქტრინა”
