Batareyalar sahəsində sıçrayış yaxın vaxtlarda onları xeyli daha effektiv edə bilər AnalitikaƏsas məlumatlar 30/05/2026 Paylaş FacebookXWhatsAppTelegram Uzun müddət liderliyi əlində saxlayan hər bir çempion kimi, litium-ion akkumulyatoru da durğunluq dövrü yaşayır. Onilliklər ərzində o, smartfonlardan tutmuş elektromobillərə və dronlara qədər hər şey üçün əsas seçim olaraq qalırdı. Enerji tutumunu və məhsuldarlığı artırmaq üçün onun konstruksiyası dəfələrlə təkmilləşdirilib. Lakin bəzi alimlərin fikrincə, bu yaxşılaşdırmalar artıq nəzəri hədlərinə yaxınlaşır. Hətta ən yaxşı modellər belə soyuqda sürətlə boşalmağa, tutumunu tez itirməyə və ya məişət cihazlarında istifadə olunan akkumulyatorlarda olduğu kimi, öz-özünə alışmağa meyillidir. Eyni zamanda, akkumulyatorlara tələbat heç vaxt indiki qədər yüksək olmayıb. Gözlənilir ki, 2026-cı ildə satılan avtomobillərin 30%-i bu tip batareyalarla işləyən elektromobillər olacaq. Ötən il ABŞ-da evlər və müəssisələr rekord sayda iri akkumulyator quraşdırıb. Wood Mackenzie konsaltinq şirkətinin məlumatına görə, onilliyin sonuna qədər quraşdırmaların həcmi təxminən 40% arta bilər. Bazara layiqli rəqiblər çox ciddi şəkildə lazımdır.⚡️📲Təcili xəbərlər üçün bizi WhatsApp kanalından izlə Materialşünaslıq sahəsində əldə edilən nailiyyətlər nəhayət, belə alternativləri daha əlçatan edir. Akkumulyator istehsalçıları mövcud materialları dəyişdirir və yeni kombinasiyalar yaradırlar ki, daha çox enerji saxlaya bilən, eyni zamanda bazardakı istənilən mövcud həllərdən daha təhlükəsiz və sabit batareyalar hazırlasınlar. Litium-ion akkumulyatorunun “tacı” başqa bir iddiaçıya keçə bilər. Bərk cisimli batareyalar ən perspektivli alternativlərdən biridir Adi litium-ion akkumulyatoru enerji yığarkən litium ionları katoddan anoda doğru hərəkət edir; boşalma zamanı isə onlar geri qayıdır. İonların hərəkət etdiyi mühit elektrolit adlanır. Adətən bu, batareyanın bütün komponentlərini hopduran tezalışan üzvi həlledicidir. Bərk cisimli akkumulyatorlarda isə anod, katod və elektrolit lövhələr şəklində birlikdə sıxılır. Bu, eyni məkanda daha çox keçirici material yerləşdirməyə imkan verir və maye elektrolitlərdə təxminən 300 vatt-saat/kiloqram göstəricisi ilə müqayisədə 500 vatt-saat/kiloqrama qədər enerji tutumu təmin edir. Bundan başqa, belə batareyalar alışmağa daha az meyillidir. Bərk cisimli akkumulyatorlar onilliklərdir araşdırılsa da, indiyə qədər tədqiqatçılar yalnız tibbi implantlar kimi cihazlar üçün miniatür versiyalar yarada biliblər. Onların miqyasının artırılması qarşısında ən ciddi maneə kövrəklikdir. Enerji yığma və boşalma zamanı ionlar dəfələrlə elektrod materialına daxil olur. Bu isə akkumulyatorun genişlənib-yığılmasına səbəb olur, komponentlər arasında boşluqlar yaradır və nəticədə çatlama, deformasiya riski meydana çıxır. Bunun nəticəsində ionların hərəkəti ləngiyir və batareyanın məhsuldarlığı azalır. Böyük irəliləyiş Yanvar ayında Çin Elmlər Akademiyasına daxil olan Şençjen Qabaqcıl Texnologiyalar İnstitutunun tədqiqatçıları kövrəklik probleminin həllinə doğru böyük addım atıblar. Onlar 1-100 nanometr qalınlığında keramika təbəqələrini eyni dərəcədə nazik polimer layları ilə növbəli şəkildə yerləşdirərək yüksək effektivliyə malik elektrolit materialı yaradıblar. Daha sonra bu yığını elektrodların səthinə perpendikulyar yerləşdiriblər — sanki laylı tortu yan tərəfi üstə qoyublar. Keramika özlüyündə yaxşı keçiricidir, lakin çatlamağa meyillidir. Polimer isə elastikdir, amma zəif keçiricidir. Bu kombinasiya ionların mövcud ən yaxşı bərk cisimli elektrolitlərdə olduğu qədər rahat hərəkət etməsinə imkan verib, lakin çatlama ehtimalını xeyli azaldıb. Digər maneələr Aradan qaldırılmalı başqa problemlər də var. Enerji yığma və boşalma zamanı elektrodların səthində dendritlər kimi tanınan sapabənzər kristallar böyüyə bilər. Bu isə çatlamaya və nəticədə qısaqapanmaya gətirib çıxarır. Alimlər uzun müddət hesab edirdilər ki, dendritlər katoddan gələn artıq litium ionlarının anoda hopmaq əvəzinə onun səthində toplanması nəticəsində yaranır. Aydın görünən həll yolu çatlamaya davamlı, daha möhkəm elektrod materialları idi. Lakin mart ayında dərc olunan məqalədə Massaçusets Texnologiya İnstitutunun tədqiqatçılarının rəhbərlik etdiyi komanda bu təsəvvürün yanlış olduğu qənaətinə gəlib. Onların fikrincə, dendritlər kimyəvi reaksiyalar elektrodun xüsusiyyətlərini dəyişdirib onu zəiflətdikdə böyüyür. Bu isə o deməkdir ki, alimlər yalnız yüksək möhkəmliyə malik deyil, həm də daha yüksək kimyəvi sabitliyə sahib elektrodlar axtarmalıdırlar. Bərk cisimli batareyaların sürətləndirilməsi Materialşünaslıq bərk cisimli batareyaları daha sürətli də edə bilər. Adi polimer elektrolitlərdə ionlar yalnız onları əhatə edən polimer seqmentlərinin imkan verdiyi sürətlə hərəkət edə bilir. ABŞ Energetika Nazirliyinə daxil olan Tennessi ştatındakı Oak Ridge Milli Laboratoriyasının qrupu bu iki prosesi bir-birindən ayırmağın yolunu tapıb. Onlar buna adətən zəif keçirici olan polimer seqmentlərinə zvitter-ionlar adlanan kimyəvi birləşmələr əlavə etməklə nail olublar. Zvitter-ionlar neytral molekullar olsa da, onların ionların hərəkətini sürətləndirə bilən yüklü sahələri var. Komandanın nəticələri göstərib ki, belə konfiqurasiya ionların elektrolitdən keçmə sürətini 10 milyard dəfə artıra bilər. Gələcək testlər bunun real batareya hüceyrəsində necə işləyəcəyini göstərəcək. Təbiət sınağı Bərk cisimli elektrolitlərin diqqətəlayiq üstünlüklərindən biri də odur ki, onlar litiumdan fərqli materialların istifadəsi üçün imkanlar açır. Litiumun katodda natriumla əvəz edildiyi natrium-ion batareyaları xüsusilə cəlbedicidir. Natrium litiumdan təkcə daha ucuz və sabit deyil, həm də Yer qabığında 1000 dəfə daha çox yayılıb. Təəssüf ki, natrium atomları litium atomlarından daha iri və ağırdır. Buna görə də onların adi qrafit elektrodlarına daxil olması ehtimalı azdır. Nəticədə daha ağır və daha az enerji saxlaya bilən akkumulyator alınır. Təkmilləşdirilmiş elektrodlar vəziyyəti düzəldə bilər — məsələn, natrium ionlarını öz süngərəbənzər strukturunda udmağa qadir sərt karbon qrafiti üstələyir. Lakin uyğun maye elektrolitlər hələ tapılmayıb. Bərk elektrolitlə işləmək daha asan olacaq. Birincisi, bərk cisimli batareyalarda dendritlərin yaranma riskinin azalması anodların yüksək reaktivliyə malik metal natriumdan hazırlanmasına imkan verəcək. Bu, indiki ilə müqayisədə hər kiloqram üzrə daha çox enerji saxlamağa şərait yaradacaq. Sərt karbon anodlu batareyanın enerji tutumu təxminən 175 vatt-saat/kiloqramdırsa, metal natrium anodları 500 vatt-saat/kiloqrama daha yaxın sıxlıq təmin edə bilər. Bərk cisimli natrium-ion batareyasının tutumunu daha da artırmaq üçün tədqiqatçılar anodun tamamilə çıxarılması ilə eksperimentlər aparırlar. Bu, daha qalın katod üçün yer yaradacaq və onu daha çox natriumla doldurmaq mümkün olacaq. Bu isə öz növbəsində enerji ehtiyatını artıracaq. Anodun çıxarılması mütləq batareyanın sıradan çıxmasına səbəb olmur. Enerji yığma zamanı natrium ionları katoddan batareyanın cərəyan kollektoru kimi tanınan başqa komponentinə doğru hərəkət edəcək və boşalma başlayana qədər orada toplanacaq. Faktiki olaraq, anod batareyanın işi zamanı yaranacaq. Qlobal rəqabət Çikaqo Universitetinin materialşünas alimi Şirli Menqin sözlərinə görə, sürətli irəliləyiş tempi ən yaxşı bərk cisimli konstruksiyanın yaradılması uğrunda həqiqətən qlobal rəqabətin nəticəsidir. Bu yarış batareyaların istehsal üsullarını da inqilabi şəkildə dəyişə bilər. Hazırda maye elektrolitli akkumulyatorlar elektrodların həlledici vannalarına salınması və onların qurudulmasına böyük həcmdə enerji sərf edilməsi yolu ilə istehsal olunur. Bu üsulla bərk cisimli batareyaların səthində mikroməsamələr yaranır ki, bu da nasazlıq ehtimalını artırır. Daha qalın elektrodların istehsalı da çətindir, çünki onlar qeyri-bərabər quruyur. Quru elektrod istehsalı adlanan üsul — quru tozların sıxılaraq bərk batareyalar formalaşdırması — getdikcə daha ciddi istiqamətə çevrilir. Sınaqlar göstərib ki, bu metod enerji istehlakını təxminən yarıbayarı, istehsal xərclərini isə təxminən beşdəbir qədər azaldır, eyni zamanda batareyaların ümumi məhsuldarlığını artırır. Tesla — batareya və elektromobil istehsalçısı — və Cənubi Koreyanın akkumulyator istehsalçısı LG Energy Solution da daxil olmaqla bir çox şirkət bu texnologiyanı ilk olaraq mükəmməl səviyyəyə çatdırmaq üçün yarışır. Ajiotajı reallıqdan ayırmaq asan deyil. Lakin son yeniliklər iddialı vədlərin yerinə yetirilə biləcəyini göstərir. Dünyanın ən böyük akkumulyator istehsalçısı olan Çinin Contemporary Amperex Technology şirkəti 2027-ci ilə qədər bərk cisimli batareyalar istehsalına başlayacağını və bu ilin ortalarına qədər natrium-ion batareyaları ilə işləyən ilk elektromobili təqdim etməyi planlaşdırdığını açıqlayıb. Cənubi Koreyanın Samsung şirkəti 2027-ci ilə qədər bərk cisimli batareyaların kütləvi istehsalına başlayacağını bildirib. Yaponiyanın avtomobil istehsalçısı Toyota da oxşar vəd verib. Amerikanın Ford Motors şirkəti isə bu ay batareya istehsalı bölməsi yaradıb və gələn ilə qədər data mərkəzləri və sənaye müəssisələri üçün iriölçülü akkumulyatorlar tədarük etməyi planlaşdırır. Batareya istehsalı sahəsində indi həqiqətən də çox maraqlı dövr yaşanır. Bərk cisimli elementlər müasir litium-ion analoqlarından daha sürətli və daha təhlükəsiz olacaq. Son xəbərlər Neft və Qaz Beynəlxalq maliyyə qurumlarından birgə bəyanat: Qlobal neft ehtiyatları rekord sürətlə tükənməkdədir 30/05/2026 Ölkə xarici Rusiyanın Ermənistandakı səfiri Moskvaya çağırılıb 30/05/2026 Ölkə xarici ABŞ-ın milli borcu İrana qarşı əməliyyatın başlamasından bəri 406,5 milyard dollar artıb 30/05/2026 Kripto valyutalar ABŞ İranla əlaqəli olan 1 milyard dollarlıq kriptovalyuta aktivlərini ələ keçirib 30/05/2026 Digər xəbərlər Neft və Qaz Beynəlxalq maliyyə qurumlarından birgə bəyanat: Qlobal neft ehtiyatları rekord sürətlə tükənməkdədir 30/05/2026 Ölkə xarici Rusiyanın Ermənistandakı səfiri Moskvaya çağırılıb 30/05/2026 Ölkə xarici ABŞ-ın milli borcu İrana qarşı əməliyyatın başlamasından bəri 406,5 milyard dollar artıb 30/05/2026 Kripto valyutalar ABŞ İranla əlaqəli olan 1 milyard dollarlıq kriptovalyuta aktivlərini ələ keçirib 30/05/2026