მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის (MIT) მკვლევრებმა ელექტრომობილის (EV) ბატარეის გადამუშავებისთვის ახალი მასალა განავითარეს.

დღესდღეობით EV-ის უამრავი ბატარეა ნაგავსაყრელზე ხვდება, რადგან მათი გადამუშავება რთული და ძვირადღირებული პროცესია. გარდა ამისა, საამისოდ მავნე ქიმიური ნივთიერებები გამოიყენება.

ამ მხრივ MIT-ის მიდგომა ინოვაციურია. ტრადიციულად, ჯერ ბატარეა მზადდება და მათი გადამუშავების საკითხი მხოლოდ შემდეგ დგება. MIT-ის გუნდმა ბატარეის კომპონენტი შექმნა, რომელიც თავიდანვე ისეა მოწყობილი, რომ მისი შემდგომ გადამუშავება გამარტივდეს.

ბატარეის ეს მასალა ელექტროლიტის მსგავსად მუშაობს. ელექტროლიტი ნაწილია, რომელიც ლითიუმის იონებს დადებითად დამუხტულ კათოდსა და უარყოფითად დამუხტულ ანოდს შორის ატარებს. ინოვაციის მთელი არსი ისაა, რომ თუ ასე დამზადებულ ბატარეას მარტივ ორგანულ სითხეში მოვათავსებთ, იგი მყისიერად დაიშლება.

კიდევ უფრო საინტერესო ისაა, რომ კვლევის ავტორს ეს იდეა ჰარი პოტერის ცნობილი სცენის ნახვის შემდეგ გაუჩნდა. ალბათ ყველას გვახსოვს, თუ როგორ დაალაგა დამბლდორმა ოთახი ხელის ერთი დაქნევით. სწორედ მსგავსი პრინციპით თვითორგანიზდება ახალი მასალის მოლეკულები წყალში.

მდგრადი ელექტროლიტური მასალა მცირე ზომის მოლეკულებისგან შედგება, რომლებსაც არამიდის ამფიფილებს უწოდებენ. მათ წყალში მოხვედრისას თვითორგანიზება შეუძლია. ეს მოლეკულები ძლიერი და სტაბილური ქიმიური სტრუქტურის თვალსაზრისით კევლარის (ტყვიაგაუმტარი მასალა) ანალოგია. გარდა ამისა, მოლეკულებს პოლიეთილენის გლიკოლი დაუმატეს, რათა ლითიუმის იონების გატარება შესაძლებელი გამხდარიყო.

წყალთან შეხებისას ეს მოლეკულები იონგამტარი ზედაპირებით გამძლე ნანოლენტებს აყალიბებს. თუ ცხელ წნეხს გამოვიყენებთ, ამ ნანოლენტებისგან მყარ მასალას მივიღებთ.

როგორც მკვლევრები განმარტავენ, მასალა ორი ნაწილისგან შედგება. პირველი ნაწილი მოქნილი ჯაჭვია, რომელიც ერთგვარ ბუდეს გვაძლევს, რომლის გარშემოც ლითიუმის იონები იმოძრავებს. მეორე ნაწილი ორგანული მასალის კომპონენტია, რომელიც კევლარშიც გამოიყენება. ამ გზით მთლიანი სტრუქტურა სტაბილური ხდება.

დაცლილი ბატარეა ორგანულ გამხსნელში უნდა მოვათავსოთ. ეს სითხე ელექტროლიტს (იგი ბატარეის ფენებს კრავს) შლის, დაახლოებით ისე, როგორც ბამბის ნაყინი იხსნება წყალში.

ელექტროლიტის დაშლა თვითონ ბატარეას შლის, შედეგად კი მისი ცალკეული კომპონენტებიც მარტივად გადამუშავებადი ხდება.

მიუხედავად იმისა, რომ ნანოლენტებმა ლითიუმის იონები კათოდსა და ანოდს შორის წარმატებით გაატარა, პროცესში პოლარიზაციამ იჩინა თავი, რომელმაც დამუხტვისა და განმუხტვის დროს იონების მოძრაობა შეანელა. ამან ახალი მასალის ეფექტიანობა შეამცირა, განსაკუთრებით თანამედროვე ბატარეების უმრავლესობასთან შედარებით.

ეს ნიშნავს, რომ ახალი ბატარეის გასაუმჯობესებლად კიდევ ბევრია სამუშაო. როგორც მკვლევრები განმარტავენ, ეს მასალა შეიძლება ახალ ტექნოლოგიებში გამოიყენონ, რომელთა განვითარებასაც მომდევნო 5-10 წელში უნდა ველოდოთ.

კვლევა გამოცემაში Nature Chemistry გამოქვეყნდა.