Silicon anodes ayaa soo jiitay dareenka weyn ee warshadaha batteriga.Marka la barbardhigobaytariyada lithium-ioniyadoo la isticmaalayo graphite anodes, waxay ku siin karaan 3-5 jeer awood weyn.Awoodda weyn waxay ka dhigan tahay in batterigu uu sii jiri doono waqti ka dib lacag kasta, taas oo si weyn u kordhin karta masaafada wadista baabuurta korontada.In kasta oo silikoonku uu badan yahay oo jaban yahay, wareegyada lacag-bixinta ee Si anodes waa xaddidan yihiin.Inta lagu jiro wareeg kasta oo lacag-qaadis ah, mugga ayaa si weyn loo ballaarin doonaa, xitaa awooddooda ayaa hoos u dhici doonta, taas oo horseedi doonta jabka qaybaha korantada ama delamination filimka elektiroonigga ah.
Kooxda KAIST, oo ay hogaaminayaan Professor Jang Wook Choi iyo Professor Ali Coskun, ayaa ka warbixiyay 20kii Luulyo xabag molecular pulley oo loogu talagalay baytariyada lithium ion ee awoodda weyn leh oo leh anodes silikoon.
Kooxda KAIST waxay isku dhafan yihiin jiidaha molecular (oo loo yaqaan polyrotaxanes) xirayaasha korantada baytariga, oo ay ku jiraan ku darista polymers electrodes-ka batteriga si ay ugu dhejiyaan electrodes-ka birta.Siddooyinka ku jira polyrotane waxaa lagu duuduubay qalfoofka polymer waxayna si xor ah ugu socon karaan qalfoofka.
Siddooyinka ku jira polyrotane waxay si xor ah ugu dhaqaaqi karaan isbeddelka mugga ee qaybaha silikon.Silsiladda giraangiraha waxay si wax ku ool ah u ilaalin kartaa qaabka qaybaha silikon, si aanay u kala jajabin habka isbeddelka mugga ee joogtada ah.Waxaa xusid mudan in xitaa qaybaha silikoon ee la jajabiyey ay sii ahaan karaan coalescent sababtoo ah barti sare ee xabagta polyrotane.Shaqada xabagta cusubi waxay si aad ah uga duwan tahay kuwa hadda jira (sida caadiga ah polymers toosan oo fudud).Xabagta hadda jirta waxay leeyihiin dabacsanaan xaddidan oo sidaas darteed si adag uma ilaalin karaan qaabka qaybta.Xabagtii hore waxay kala firdhi kartaa qaybo la jajabiyey waxayna yarayn kartaa ama xitaa lumin kartaa awoodda korantada silikoon.
Qoraagu waxa uu rumaysan yahay in tani ay tahay muujin aad u wanaagsan oo muujinaysa muhiimadda cilmi-baadhista aasaasiga ah.Polyrotaxane waxa uu sannadkii hore ku guulaystay abaalmarinta Nobel Prize ee fikradda " bonds makaanikada "."Mechanical bonding" waa fikrad cusub oo la qeexay oo lagu dari karo curaarta kiimikada qadiimiga ah, sida curaarta covalent, bonds ionic, bond bonds iyo bond bonds biraha.Cilmi-baarista aasaasiga ah ee muddada-dheer ayaa si tartiib tartiib ah wax uga qabanaysa caqabadaha muddada-dheer ee tignoolajiyada batteriga heer lama filaan ah.Qorayaashu waxa kale oo ay xuseen in ay hadda la shaqaynayaan soo saaraha baytari weyn si ay u dhexgaliyaan jiiditaankooda molecular ee alaabta baytariyada dhabta ah.
Sir Fraser Stoddart, 2006 Noble Laureate Chemistry Award ku guulaysta abaal marinta ee Jaamacadda Northwestern, wuxuu ku daray: "Bondhiga makaanikada ayaa markii ugu horeysay ka soo kabsaday jawi kaydinta tamarta.Kooxda KAIST waxay si xirfad leh u isticmaaleen xirayaasha farsamada ee polyrotaxanes silbashooyinka iyo functionalized alfa-cyclodextrin polyetylen glycol, calaamadaynta horumar ah ee waxqabadka baytariyada lithium-ion suuqa, marka jiidasho-qaabeeya isu geyn la binders farsamo.Isku-dhafyadu waxay ku beddelaan walxaha caadiga ah hal kiimiko oo keliya, taas oo saameyn weyn ku yeelan doonta sifooyinka alaabta iyo qalabka.
Waqtiga boostada: Mar-10-2023