GYUNGGI-DO , Cənubi Koreya , 15 may 2026 /PRNewswire/ -- Maye elektrolit əvəzinə bərk elektrolitdən istifadə edən sulfid əsaslı tam bərk halda batareyalar (ASSBs), ənənəvi litium-ion batareyalarının təhlükəsizlik və enerji sıxlığı məhdudiyyətlərini aradan qaldırmaq üçün ümidverici bir yol kimi ortaya çıxır. Lakin onların praktiki istifadəsinə əsas maneə, katod aktiv materialları (CAMs) və sulfid əsaslı bərk elektrolitlər arasındakı interfeysdə zəif kimyəvi uyğunluqdur. Nəticələr göstərir ki, 2.5 nanometr sulfid əsaslı tam bərk halda batareyalarda yan reaksiyaları effektiv şəkildə yatırmaq üçün qoruyucu təbəqələr üçün tələb olunan minimum qalınlıqdır. Geniş şəkildə öyrənilən həll yollarından biri, katod materiallarının səthini nazik qoruyucu təbəqə ilə örtməkdir. Bu təbəqə katod və elektrolit arasında birbaşa təması maneə törədərək zərərli yan reaksiyaları azalda bilər. Əvvəlki tədqiqatlar göstərmişdir ki, effektiv litium-ion nəqlini və interfeys sabitliyini qorumaq üçün bu cür qoruyucu təbəqələrin qalınlığını 5 nanometrdən (nm) aşağı dəqiq şəkildə idarə etmək vacibdir. Lakin örtüyün effektiv işləməsi üçün tələb olunan minimum qalınlıq qeyri-müəyyən qalmışdı. Bu sualı həll etmək üçün, Cənubi Koreyanın Hanyang Universitetinin Materialşünaslıq və Kimya Mühəndisliyi Departamentindən Professor Tae Joo Parkın rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupu, sulfid əsaslı ASSB-lər üçün tələb olunan katod qoruyucu təbəqələrinin minimum effektiv qalınlığını sistematik şəkildə araşdırdı. Prof. Park izah edir: “Tədqiqatımız qalınlıqdan asılı interfeys dizaynı üçün kəmiyyət əsası təmin etməklə sahəni uzun müddətdir mövcud olan 'optimal qalınlıq' konsepsiyasından kənara çıxarır.” Onların tədqiqatı 8 mart 2026-cı ildə Energy Storage Materials jurnalının 86-cı cildində onlayn olaraq yayımlandı. Tədqiqatçılar tədqiqatda model qoruyucu təbəqə kimi litium niobium oksiddən (LNO) istifadə etdilər. Fırlanan tipli toz atom təbəqəsi çökdürmə (ALD) sistemindən istifadə edərək, onlar nəzarət edilən qalınlıqlı LNO qoruyucu təbəqələrini sulfid əsaslı ASSB-lər üçün geniş istifadə olunan CAM olan NCM811 tozları üzərinə çökdürdülər. Təbəqələrin tərkibini və qalınlığını dəqiq idarə etmək üçün qrup, litium və niobiumun ozon (O₃) ilə birlikdə növbəli dövrlərdə çökdürüldüyü bir superdövr metodundan istifadə etdi. Bu texnikadan istifadə edərək, onlar 1.0 nm (LNO-1), 2.5 nm (LNO-2.5) və 5.0 nm (LNO-5) qalınlıqlı LNO qoruyucu təbəqələri ilə örtülmüş NCM811 tozlarından istifadə edərək tork-hüceyrə tipli ASSB-lər hazırladılar. Elektrik kimyəvi performans analizi qalınlığa əsaslanan aydın tendensiyaları göstərdi. LNO-1 hüceyrəsi 229 mAh g-1 ən yüksək ilkin boşalma tutumunu göstərdi, LNO-2.5 üçün 216 mAh g⁻¹ və LNO-5 nm üçün 207 mAh g⁻¹ ilə müqayisədə, örtük qalınlığının artması ilə tədricən azalma müşahidə edildi. Digər tərəfdən, LNO-2.5 və LNO-5 hüceyrələri LNO-1 hüceyrəsinə nisbətən təxminən 28% daha uzun dövr ömrü göstərdi. Bundan əlavə, LNO-1 hüceyrəsi LNO-2.5 və LNO-5 hüceyrələrinə nisbətən ion nəqlinə qarşı 59% daha yüksək interfeys müqaviməti nümayiş etdirdi. Müqayisə üçün, çılpaq hüceyrə LNO-2.5 hüceyrəsinə nisbətən 43% daha qısa dövr ömrü və təxminən 145% daha yüksək interfeys müqaviməti göstərdi. Spektroskopik və mikroskopik tədqiqatlar, interfeys yan reaksiyalarının yalnız örtük qalınlığı ən azı 2.5 nm-ə çatdıqda effektiv şəkildə yatırıldığını göstərdi. Prof. Park qeyd edir: “Nəticələrimiz göstərir ki, sulfid əsaslı ASSB-lərdə yan reaksiyaları yatırmaq üçün LNO qoruyucu təbəqəsinin minimum effektiv qalınlığı 2.5 nm-dir .” “Bu, növbəti nəsil bərk halda batareyalarda katod-elektrolit interfeysinin optimallaşdırılması üçün praktiki bir təlimat təmin edir.” Bu dizayn təlimatı elektrikli avtomobillər üçün daha davamlı ASSB-ləri təmin edə bilər, potensial olaraq daha uzun sürüş məsafələri üçün batareyanın ömrünü uzada bilər. Dəqiq toz-ALD prosesi, tam gigafabrik inteqrasiyasında qalan çətinliklərə baxmayaraq, kommersiyalaşmaya doğru miqyaslana bilən istehsal üçün ümidverici görünür. Ümumilikdə, tədqiqat daha uzunömürlü, yüksək enerjili bərk halda batareyaların inkişafını sürətləndirməyə kömək edə biləcək vacib bir dizayn qaydası təklif edir. Orijinal məqalənin istinad başlığı: Sulfid əsaslı tam bərk halda batareyalar üçün katod qoruyucu təbəqələrinin minimum effektiv qalınlığı toz-atom təbəqəsi çökdürmə yolu ilə Jurnal: Energy Storage Materials DOI: https://doi.org/10.1016/j.ensm.2026.105027 Hanyang Universiteti ERICA haqqında Vebsayt: https://www.hanyang.ac.kr/web/eng/erica-campus1 Media Əlaqə: Jin-Mo An 82-31-400-4947 [email protected] MƏNBƏ Hanyang Universiteti