Lityum ion batareýalary ýaly ikinji derejeli batareýalar, saklanan energiýa sarp edilenden soň güýçlendirilmeli.Gazylyp alynýan ýangyçlara garaşlylygymyzy azaltmak maksady bilen alymlar ikinji batareýalary güýçlendirmek üçin durnukly usullary gözleýärler.Recentlyakynda Amar Kumar (TIFR Haýdarabatdaky TN Narayanan laboratoriýasynyň aspiranty) we kärdeşleri gün energiýasy bilen gönüden-göni zarýad berip boljak fotosensiw materiallar bilen ykjam litiý ion batareýasyny ýygnadylar.
Gün energiýasyny batareýalara zarýad bermek üçin sarp etmek boýunça ilkinji synanyşyklar fotowoltaik öýjükleri we batareýalary aýratyn birlik hökmünde ulanmakdy.Gün energiýasy fotowoltaik öýjükler arkaly elektrik energiýasyna öwrülýär we netijede batareýalarda himiki energiýa hökmünde saklanýar.Bu batareýalarda saklanýan energiýa soňra elektron enjamlaryny işletmek üçin ulanylýar.Energiýanyň bir komponentden beýlekisine, meselem, fotowoltaik öýjüginden batareýa çenli energiýasy birneme ýitmegine sebäp bolýar.Energiýanyň ýitmeginiň öňüni almak üçin, batareýanyň içinde fotosensiw komponentleriň ulanylyşyny öwrenmäge tarap üýtgeşme boldy.Has ykjam gün batareýalarynyň emele gelmegine sebäp bolan batareýanyň içinde fotosensiw komponentleri birleşdirmekde ep-esli ösüş gazanyldy.
Dizaýn taýdan kämilleşdirilen hem bolsa, bar bolan gün batareýalarynda käbir kemçilikler bar.Gün batareýalarynyň dürli görnüşleri bilen baglanyşykly bu kemçilikleriň käbiri: gün energiýasyny ýeterlik derejede sarp etmek ukybynyň peselmegi, batareýanyň içindäki fotosensiw organiki komponenti zaýalap bilýän organiki elektrolitleri ulanmak we batareýanyň dowamly işlemegine päsgel berýän gapdal önümleriň emele gelmegi. uzak möhletli.
Amar Kumar bu gözlegde, litiýi hem öz içine alyp bilýän we daş-töwerek şertlerinde netijeli işleýän gün batareýasyny gurup bilýän täze duýgur materiallary öwrenmek kararyna geldi.Iki elektrodly gün batareýalary, adatça, batareýanyň üsti bilen elektronlaryň akymyna kömek edýän durnuklaşdyryjy komponent bilen fiziki taýdan garylan elektrodlaryň birinde fotosensiw boýagy öz içine alýar.Iki materialyň fiziki garyndysy bolan elektrodyň elektrodyň ýerüsti meýdanyny optimal ulanmagy çäklendirýär.Munuň öňüni almak üçin TN Narayanan toparynyň gözlegçileri bir elektrod hökmünde işlemek üçin fotosensiw MoS2 (molibden disulfid) we MoOx (molibden oksidi) heterostrukturasyny döretdiler.MoS2 we MoOx himiki buglary çökdürmek usuly bilen birleşdirilen heterostruktura bolmak bilen, bu elektrod has köp ýer meýdanyna gün energiýasyny siňdirmäge mümkinçilik berýär.Lightagtylyk şöhleleri elektroda uranda, duýgur MoS2 elektronlary döredýär we şol bir wagtyň özünde deşik diýilýän boş ýerleri döredýär.MoOx elektronlary we deşikleri biri-birinden aýyrýar we elektronlary batareýa zynjyryna geçirýär.
Noldan başlap doly ýygnanan bu gün batareýasy, simulirlenen gün şöhlesine sezewar bolanda gowy işleýändigi anyklandy.Bu batareýada ulanylýan heterostruktura elektrodynyň düzümi, elektron mikroskop bilen hem giňden öwrenildi.Gözlegiň awtorlary häzirki wagtda MoS2 we MoOx-nyň tok emele gelmegine sebäp bolan litiý anod bilen tandemde işleýän mehanizmini öwrenmek ugrunda iş alyp barýarlar.Bu gün batareýasy fotosensiw materialyň ýagtylyk bilen has ýokary täsirini gazansa-da, litiý ion batareýasyny doly güýçlendirmek üçin entek iň amatly tok derejesini gazanyp bilmez.Bu maksady göz öňünde tutup, TN Narayananyň laboratoriýasy şeýle heterostruktura elektrodlarynyň häzirki gün batareýalarynyň kynçylyklaryny çözmäge ýol açyp biljekdigini öwrenýär.
Iş wagty: 11-2022-nji maý