ԱՄՆ-ում մշակվել են ալյումինի իոնների վրա հիմնված պինդ մարտկոցներ՝ մեծ, էժան և էկոլոգիապես մաքուր
Փորձը ցույց է տալիս, որ կոմունալ էներգիայի պահպանման համակարգերում լիթիումային մարտկոցների օգտագործումը կարող է վտանգավոր լինել: Նման պահեստարաններում բռնկված հրդեհները համեմատաբար տարածված երևույթ են, և հետագայում դժվար է հաղթահարել դրանք: Բայց առաջին հերթին դա շատ թանկ հաճույք է, որի վերադարձի ժամկետը ձգվում է երկար տարիներ։ Համայնքային էներգիայի պահպանման համակարգերը կարիք ունեն էժան, էկոլոգիապես մաքուր լուծումների, և դրանք գոյություն ունեն:
Գիտնականներ Վեյ Վանը, Շուցյան Ցյաոն և Ամերիկյան քիմիական միության (ACS) իրենց գործընկերները մշակել են այն, ինչ նրանք պնդում են, որ անվտանգ և էկոլոգիապես մաքուր մարտկոցներ են՝ հիմնված ալյումինի իոնների վրա: Ավելի ճիշտ, նրանք բարելավեցին ալյումին-իոնային մարտկոցները հեղուկ էլեկտրոլիտով, ստեղծելով պինդ վիճակի էլեկտրոլիտ և ազատելով խոստումնալից մարտկոցներից նրա «ատամների հետ կապված խնդիրներից»:
Հեղուկ էլեկտրոլիտով ալյումին-իոնային մարտկոցների նախկին զարգացումները սահմանափակվում էին երկու գործոնով. նրանց համար ամենատարածված էլեկտրոլիտը, հեղուկ ալյումինի քլորիդը, կոռոզիայի ենթարկեց ալյումինե անոդը և շատ զգայուն էր խոնավության նկատմամբ, ինչը վատթարացրեց կոռոզիան: Նման առանձնահատկություններով անհնար էր հույս դնել այս տեսակի մարտկոցի երկարատև աշխատանքի վրա։
Հետազոտողները էլեկտրոլիտին ավելացրել են ալյումինի ֆտորիդային աղեր։ Դրա վրա հիմնված էլեկտրոլիտը պարզվեց, որ ծակոտկեն է, ինչը նպաստում է ալյումինի իոնների միատեսակ շարժմանը, ինչպես նաև մեծացնում է էլեկտրոլիտի հաղորդունակությունը: Բացի այդ, երբ հետազոտողները ստեղծեցին իրենց ալյումին-իոնային մարտկոցը, նրանք օգտագործեցին ֆտորէթիլենային կարբոնատ՝ որպես կապող նյութ՝ էլեկտրոդների վրա բարակ, կոշտ ծածկույթ ստեղծելու համար, որը կանխում էր ալյումինի բյուրեղների ձևավորումը, ինչը կխաթարեր մարտկոցի աշխատանքը:
Փորձերի ընթացքում նշվել է մարտկոցի խոնավության դիմադրության բարձրացում, ինչպես նաև ֆիզիկական և ջերմաստիճանի կայունություն: Ավելին, նոր տարբերակում մարտկոցը առանց բռնկվելու դիմացել է սուր առարկայի բազմաթիվ հարվածներին։ Այն նաև չի վնասվել մինչև 200℃ տաքացնելիս։ Վերջապես, մարտկոցը ցուցադրեց բացառիկ երկար սպասարկման ժամկետ՝ դիմակայելով 10,000 լիցքավորման-լիցքաթափման ցիկլերի՝ իր սկզբնական հզորության 1%-ից պակաս կորստով:
Ալյումինե իոնային մարտկոցի համար առաջարկվող պինդ էլեկտրոլիտը թույլ է տալիս լվանալ և օգտագործել՝ աշխատանքի փոքր կորուստներով: Դա երազանք է, ոչ թե մարտկոց, բայց այն պահանջում է բարելավում ինչպես ցիկլերի, այնպես էլ հզորության ավելացման համար, ավելացնում են գիտնականները:
Հետաքրքիր է նաև, որ այս հետազոտությունը ֆինանսավորվել է Չինաստանի բնական գիտությունների ազգային հիմնադրամի, Պեկին Նովա ծրագրի և Պեկինի գիտության և տեխնոլոգիայի համալսարանի երիտասարդ ուսուցիչների միջդիսցիպլինար հետազոտական նախագծի կողմից:
Տեխնոլոգիական հրապարակումներն իրականացվում են Իդրամի աջակցությամբ։