წარმოიდგინეთ სამყარო, სადაც თქვენი სმარტფონის ელემენტი ერთი კვირა ძლებს. კალიფორნიის ტექნოლოგიური ინსტიტუტისა და ნასას რეაქტიული ძრავის ლაბორატორიის მეცნიერები სწორედ ასეთი სამყაროს შექმნაზე მუშაობენ.

მეცნიერებმა ფტორის ანიონზე დაფუძნებული დატენვადი თხევადი ელემენტების შექმნა მოახერხეს.

ამჟამად მსოფლიოში ყველაზე ფართოდ ლითიუმ-იონის ელემენტებია გავრცელებული.

"ფტორის ელემენტებს ბევრად მაღალი ენერგოტევადობა აქვთ, რაც ნიშნავს, რომ ისინი უფრო დიდი ხნის განმავლობაში გაძლებენ. ფტორის ელემენტებმა, ტრადიციულთან შედარებით, შესაძლოა რვაჯერ უფრო დიდი ხნის განმავლობაში გაძლონ. თუმცა, ფტორთან მუშაობა რთულია, რადგან ის ძალიან რეაქტიული და კოროზიულია", - აცხადებს კვლევის თანაავტორი და ქიმიკოსი რობერტ გრაბი, რომელსაც 2005 წელს ქიმიაში ნობელის პრემია ერგო.

1970-იან წლებში მეცნიერები ფტორზე დაფუძნებული ელემენტების შექმნას მყარი ნივთიერებების საშუალებით ცდილობდნენ, თუმცა, ასეთი ელემენტები მხოლოდ მაღალ ტემპერატურაზე მუშაობს, რის გამოც მათი ყოველდღიურ ცხოვრებაში გამოყენება რთულია.

ახალ კვლევაში მეცნიერებმა ფტორის თხევადი ელემენტების შექმნა შეძლეს, ასეთი ელემენტები კი, მყარისგან განსხვავებით, ოთახის ტემპერატურაზე გამართულად მუშაობს.

"ეს ტექნოლოგია ჯერ კიდევ საწყის სტადიაშია, თუმცა ეს არის ფტორის პირველი თხევადი დატენვადი ელემენტი, რომელიც ოთახის ტემპერატურაზე მუშაობს", - აცხადებს ნასას რეაქტიული ძრავის ლაბორატორიის ქიმიკოსი საიმონ ჯოუნსი.

ელემენტები დენს კათოდსა და ანოდს - დადებით და უარყოფით ელექტროდს შორის დამუხტული ნაწილაკების - იონების მოძრაობით წარმოქმნიან. იონების მოძრაობის პროცესი თხევად ნივთიერებებში უფრო ადვილად მიმდინარეობს. ლითიუმ-იონის ელემენტებში ლითიუმის დამუხტულ ნაწილაკებს ელექტროდებს შორის გადაადგილებაში თხევადი ნივთიერება - ელექტროლიტი ეხმარება.

ლითიუმ-იონის ელემენტებში დენის წარმოსაქმნელად კათიონები, ანუ დადებითად დამუხტული იონები გამოიყენება, ახალ კვლევაში კი მეცნიერებმა ფტორის ანიონები, ანუ უარყოფითად დამუხტული იონები გამოიყენეს. კვლევის მთავარი გამოწვევა ისეთი თხევადი ელექტროლიტის შექმნა იყო, რომელიც ფტორის ანიონებს დამუხტულ კათოდებს შორის ეფექტურად გაატარებდა.

უფრო ძლიერ და ეფექტურ ელემენტებს უამრავი გამოყენება ექნება, იქნება ეს სმარტფონები, კოსმოსური ხომალდები, ელემენტებზე მომუშავე მანქანები, თუ ნებისმიერი სხვა რამ.