Литий ион батареялары кебек икенчел батареялар, сакланган энергия кулланылганнан соң тулыландырылырга тиеш.Фоссил ягулыкларына бәйләнешебезне киметү максатыннан, галимнәр икенчел батарейкаларны тулыландыруның тотрыклы ысулларын эзлиләр.Күптән түгел Амар Кумар (ТИФР Хайдарабадтагы ТН Нараянан лабораториясендә аспирант) һәм аның хезмәттәшләре кояш энергиясе белән турыдан-туры тулыландырыла торган фотосенсив материаллар белән компакт литий ион батареясын җыйдылар.
Батарейканы тулыландыру өчен кояш энергиясен җибәрү өчен беренче тырышлыклар фотоволтаик күзәнәкләрне һәм батарейкаларны аерым субъектлар итеп кулланган.Кояш энергиясе фотоволтаик күзәнәкләр белән электр энергиясенә әверелә, нәтиҗәдә батареяларда химик энергия булып саклана.Бу батарейкаларда сакланган энергия аннары электрон җайланмаларны эшләтеп җибәрү өчен кулланыла.Бу энергиянең бер компоненттан икенчесенә күчүе, мәсәлән, фотоволтаик күзәнәктән батареяга кадәр, энергиянең югалуына китерә.Энергия югалмасын өчен, батарея эчендә фотосенсив компонентларны куллануны тикшерүгә күчү булды.Фотосенсив компонентларны батарея эчендә интеграцияләүдә зур алгарыш булды, нәтиҗәдә тагын да тыгыз кояш батареялары барлыкка килде.
Дизайнда яхшыртылган булса да, булган кояш батарейкаларының кайбер кимчелекләре бар.Төрле кояш батарейкалары белән бәйле бу кимчелекләрнең кайберләренә түбәндәгеләр керә: җитәрлек кояш энергиясен куллану сәләтенең кимүе, батарея эчендә фотосенсив органик компонентны бозарга мөмкин органик электролит куллану, һәм батарейканың тотрыклы эшләвенә комачаулый торган продуктлар формалаштыру. озак вакытлы.
Бу тикшеренүдә, Амар Кумар яңа фотосенситив материаллар белән танышырга булды, алар литийны да кертә ала һәм кояш батареясын төзи ала, әйләнә-тирә шартларда эффектив эшли ала.Ике электрод булган кояш батарейкалары, гадәттә, электродларның берсендә фотосессияле буяуны үз эченә ала, физик яктан тотрыклыландыручы компонент белән кушылган, бу батарея аша электрон агымын йөртергә ярдәм итә.Ике материалның физик катнашмасы булган электрод электродның өслек мәйданын оптималь куллануда чикләүләргә ия.Моны булдырмас өчен, ТН Нараянан төркеме тикшерүчеләре бер электрод булып эшләү өчен фотосенсив MoS2 (молибден дисулфид) һәм MoOx (молибден оксиды) гетероструктурасын булдырдылар.MoS2 һәм MoOx химик парларны чүпләү техникасы белән кушылган гетероструктура булу сәбәпле, бу электрод өслек мәйданына кояш энергиясен сеңдерергә мөмкинлек бирә.Якты нурлар электродка бәрелгәндә, фотосенсив MoS2 электроннар чыгара һәм бер үк вакытта тишек дип аталган вакансияләр тудыра.MoOx электроннарны һәм тишекләрне аера, һәм электроннарны батарея схемасына күчерә.
Бу кояш батареясы, нульдән тулысынча җыелган, симуляцияләнгән кояш нурларына эләккәндә яхшы эшли.Бу батареяда кулланылган гетероструктур электродның составы электрон микроскоп тапшыру белән киң өйрәнелгән.Тикшеренү авторлары хәзерге вакытта MoS2 һәм MoOx литий анод белән тандемда эшләү механизмын табу өстендә эшлиләр, ток барлыкка килүгә китерәләр.Бу кояш батареясы фотосенсив материалның яктылык белән үзара бәйләнешенә ирешсә дә, литий ион аккумуляторын тулысынча тулыландыру өчен оптималь ток тудыруга ирешә алмый.Бу максатны истә тотып, ТН Нараянан лабораториясе мондый гетероструктур электродларның хәзерге кояш батареялары проблемаларын чишү өчен юл ача алуын өйрәнә.
Пост вакыты: 11-2022 май