ബാറ്ററി വ്യവസായത്തിൽ സിലിക്കൺ ആനോഡുകൾ വളരെയധികം ശ്രദ്ധ ആകർഷിച്ചു. ഇതുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾഗ്രാഫൈറ്റ് ആനോഡുകൾ ഉപയോഗിച്ച്, അവയ്ക്ക് 3-5 മടങ്ങ് കൂടുതൽ ശേഷി നൽകാൻ കഴിയും. വലിയ ശേഷി എന്നതിനർത്ഥം ഓരോ ചാർജിനു ശേഷവും ബാറ്ററി കൂടുതൽ നേരം നിലനിൽക്കും, ഇത് ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളുടെ ഡ്രൈവിംഗ് ദൂരം ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിക്കും. സിലിക്കൺ സമൃദ്ധവും വിലകുറഞ്ഞതുമാണെങ്കിലും, Si ആനോഡുകളുടെ ചാർജ്-ഡിസ്ചാർജ് സൈക്കിളുകൾ പരിമിതമാണ്. ഓരോ ചാർജ്-ഡിസ്ചാർജ് സൈക്കിളിലും, അവയുടെ അളവ് വളരെയധികം വികസിക്കും, കൂടാതെ അവയുടെ കപ്പാസിറ്റൻസ് പോലും കുറയും, ഇത് ഇലക്ട്രോഡ് കണങ്ങളുടെ വിള്ളലിനോ ഇലക്ട്രോഡ് ഫിലിമിന്റെ ഡീലാമിനേഷനോ ഇടയാക്കും.
പ്രൊഫസർ ജാങ് വൂക്ക് ചോയിയുടെയും പ്രൊഫസർ അലി കോസ്കുന്റെയും നേതൃത്വത്തിലുള്ള KAIST സംഘം ജൂലൈ 20-ന് സിലിക്കൺ ആനോഡുകളുള്ള വലിയ ശേഷിയുള്ള ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികൾക്കായുള്ള ഒരു തന്മാത്രാ പുള്ളി പശയെക്കുറിച്ച് റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തു.
KAIST ടീം ബാറ്ററി ഇലക്ട്രോഡ് ബൈൻഡറുകളിലേക്ക് മോളിക്യുലാർ പുള്ളികളെ (പോളിറോടാക്സേനുകൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു) സംയോജിപ്പിച്ചു, അതിൽ ഇലക്ട്രോഡുകളെ ലോഹ അടിവസ്ത്രങ്ങളിൽ ഘടിപ്പിക്കുന്നതിന് ബാറ്ററി ഇലക്ട്രോഡുകളിൽ പോളിമറുകൾ ചേർക്കുന്നത് ഉൾപ്പെടുന്നു. പോളിറോട്ടെയ്നിലെ വളയങ്ങൾ പോളിമർ അസ്ഥികൂടത്തിലേക്ക് സ്ക്രൂ ചെയ്തിരിക്കുന്നു, അവ അസ്ഥികൂടത്തിലൂടെ സ്വതന്ത്രമായി നീങ്ങാൻ കഴിയും.
സിലിക്കൺ കണങ്ങളുടെ വ്യാപ്തം മാറുന്നതിനനുസരിച്ച് പോളിറോട്ടെയ്നിലെ വളയങ്ങൾക്ക് സ്വതന്ത്രമായി ചലിക്കാൻ കഴിയും. വളയങ്ങളുടെ സ്ലിപ്പിന് സിലിക്കൺ കണങ്ങളുടെ ആകൃതി ഫലപ്രദമായി നിലനിർത്താൻ കഴിയും, അതിനാൽ തുടർച്ചയായ വ്യാപ്തം മാറ്റ പ്രക്രിയയിൽ അവ വിഘടിക്കില്ല. പോളിറോട്ടെയ്ൻ പശകളുടെ ഉയർന്ന ഇലാസ്തികത കാരണം തകർന്ന സിലിക്കൺ കണികകൾക്ക് പോലും സംയോജിതമായി തുടരാൻ കഴിയുമെന്നത് ശ്രദ്ധേയമാണ്. പുതിയ പശകളുടെ പ്രവർത്തനം നിലവിലുള്ള പശകളുടേതിന് (സാധാരണയായി ലളിതമായ ലീനിയർ പോളിമറുകൾ) വിപരീതമാണ്. നിലവിലുള്ള പശകൾക്ക് പരിമിതമായ ഇലാസ്തികതയുണ്ട്, അതിനാൽ കണികയുടെ ആകൃതി ദൃഢമായി നിലനിർത്താൻ കഴിയില്ല. മുൻ പശകൾക്ക് തകർന്ന കണങ്ങളെ ചിതറിക്കാനും സിലിക്കൺ ഇലക്ട്രോഡുകളുടെ ശേഷി കുറയ്ക്കാനോ നഷ്ടപ്പെടുത്താനോ കഴിയും.
അടിസ്ഥാന ഗവേഷണത്തിന്റെ പ്രാധാന്യത്തിന്റെ മികച്ച പ്രകടനമാണിതെന്ന് രചയിതാവ് വിശ്വസിക്കുന്നു. "മെക്കാനിക്കൽ ബോണ്ടുകൾ" എന്ന ആശയത്തിന് കഴിഞ്ഞ വർഷം പോളിറോടാക്സെയ്ൻ നോബൽ സമ്മാനം നേടി. "മെക്കാനിക്കൽ ബോണ്ടിംഗ്" എന്നത് പുതുതായി നിർവചിക്കപ്പെട്ട ഒരു ആശയമാണ്, ഇത് സഹസംയോജക ബോണ്ടുകൾ, അയോണിക് ബോണ്ടുകൾ, കോർഡിനേഷൻ ബോണ്ടുകൾ, ലോഹ ബോണ്ടുകൾ എന്നിവ പോലുള്ള ക്ലാസിക്കൽ കെമിക്കൽ ബോണ്ടുകളിൽ ചേർക്കാൻ കഴിയും. ദീർഘകാല അടിസ്ഥാന ഗവേഷണം ബാറ്ററി സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ദീർഘകാല വെല്ലുവിളികളെ അപ്രതീക്ഷിത നിരക്കിൽ ക്രമേണ അഭിസംബോധന ചെയ്യുന്നു. തങ്ങളുടെ തന്മാത്രാ പുള്ളികളെ യഥാർത്ഥ ബാറ്ററി ഉൽപ്പന്നങ്ങളിലേക്ക് സംയോജിപ്പിക്കുന്നതിന് നിലവിൽ ഒരു വലിയ ബാറ്ററി നിർമ്മാതാവുമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നുണ്ടെന്നും രചയിതാക്കൾ പരാമർശിച്ചു.
നോർത്ത് വെസ്റ്റേൺ യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ 2006 ലെ നോബിൾ ലോറേറ്റ് കെമിസ്ട്രി അവാർഡ് ജേതാവായ സർ ഫ്രേസർ സ്റ്റോഡാർട്ട് കൂട്ടിച്ചേർത്തു: “ഊർജ്ജ സംഭരണ പരിതസ്ഥിതിയിൽ ആദ്യമായി മെക്കാനിക്കൽ ബോണ്ടുകൾ വീണ്ടെടുത്തു. KAIST ടീം സ്ലിപ്പ്-റിംഗ് പോളിറോടാക്സേനുകളിലും പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കിയ ആൽഫ-സൈക്ലോഡെക്സ്ട്രിൻ സ്പൈറൽ പോളിയെത്തിലീൻ ഗ്ലൈക്കോളിലും മെക്കാനിക്കൽ ബൈൻഡറുകൾ വിദഗ്ധമായി ഉപയോഗിച്ചു, ഇത് വിപണിയിൽ ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ പ്രകടനത്തിൽ ഒരു വഴിത്തിരിവായി അടയാളപ്പെടുത്തി, പുള്ളി ആകൃതിയിലുള്ള അഗ്രഗേറ്റുകൾ മെക്കാനിക്കൽ ബൈൻഡറുകളോടൊപ്പം ഉണ്ടാകുമ്പോൾ. സംയുക്തങ്ങൾ പരമ്പരാഗത വസ്തുക്കളെ ഒരു കെമിക്കൽ ബോണ്ട് ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നു, ഇത് വസ്തുക്കളുടെയും ഉപകരണങ്ങളുടെയും ഗുണങ്ങളിൽ കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തും.
പോസ്റ്റ് സമയം: മാർച്ച്-10-2023