8-ئاينىڭ 21-كۈنى ، جۇڭگو پەن-تېخنىكا ئۇنۋېرسىتىتى (USTC) نىڭ پروفېسسورى MA چېڭ ۋە ئۇنىڭ ھەمكارلاشقۇچىلىرى كېيىنكى ئەۋلاد قاتتىق ھالەتتىكى لى باتارېيەسىنىڭ تەرەققىياتىغا چەك قويۇۋاتقان ئېلېكترود ئېلېكترولىت ئالاقىلىشىش مەسىلىسىنى ھەل قىلىشنىڭ ئۈنۈملۈك ئىستراتېگىيىسىنى ئوتتۇرىغا قويدى. قاتتىق قاتتىق بىرىكمە ئېلېكترود بۇ خىل شەكىلدە ئالاھىدە ئىقتىدار ۋە سۈرئەت ئىقتىدارىنى نامايان قىلدى.
ئادەتتىكى لى ئىئون باتارېيەسىدىكى ئورگانىك سۇيۇقلۇق ئېلېكترولىتنى قاتتىق ئېلېكترولىت بىلەن ئالماشتۇرۇش بىخەتەرلىك مەسىلىسىنى زور دەرىجىدە پەسەيتىدۇ ، ھەمدە ئېنېرگىيەنىڭ زىچلىقىنى ياخشىلاش ئۈچۈن «ئەينەك ئۆگزە» نى بۇزۇشى مۇمكىن. قانداقلا بولمىسۇن ، ئاساسىي ئېقىندىكى ئېلېكترود ماتېرىياللىرىمۇ قاتتىق. ئىككى قاتتىق دېتالنىڭ ئالاقىسى قاتتىق ۋە سۇيۇقلۇقنىڭكىدەك يېقىن بولۇش مۇمكىنچىلىكى يوق دېيەرلىك بولغاچقا ، ھازىر قاتتىق ئېلېكترولىتنى ئاساس قىلغان باتارېيە ئادەتتە ناچار ئېلېكترود ئېلېكترولىت ئالاقىسى ۋە قانائەتلىنەرلىك تولۇق ھۈجەيرە ئىقتىدارىنى نامايان قىلىدۇ.
بۇ تەتقىقاتنىڭ ئاساسلىق ئاپتورى USTC دىكى پروفېسسور MA چېڭ مۇنداق دېدى: «قاتتىق ھالەتتىكى باتارېيەنىڭ ئېلېكترود ئېلېكترولىت ئالاقىلىشىش مەسىلىسى مەلۇم دەرىجىدە ياغاچ تۇڭنىڭ ئەڭ قىسقا تاياقچىسىغا ئوخشايدۇ». «ئەمەلىيەتتە ، بۇ بىر نەچچە يىلدا تەتقىقاتچىلار ئاللىبۇرۇن نۇرغۇنلىغان ئېسىل ئېلېكترود ۋە قاتتىق ئېلېكترولىتلارنى بارلىققا كەلتۈردى ، ئەمما ئۇلار ئوتتۇرىسىدىكى ئالاقىنىڭ ياخشى بولماسلىقى لى-ئىئون تىرانسپورتىنىڭ ئۈنۈمىنى يەنىلا چەكلەپ تۇرماقتا».
تەلىيىمىزگە ، MA نىڭ ئىستراتېگىيىسى بۇ كەسكىن رىقابەتنى يېڭىشى مۇمكىن. بۇ تەتقىقات ئەسلى تىپتا ، پېروۋىسكىي قۇرۇلمىلىق قاتتىق ئېلېكترولىتتىكى ناپاك باسقۇچنى ئاتوم ئارقىلىق تەكشۈرۈشتىن باشلانغان. گەرچە خرۇستال قۇرۇلما نىجاسەت بىلەن قاتتىق ئېلېكترولىت ئوتتۇرىسىدا زور پەرق بولسىمۇ ، ئەمما ئۇلارنىڭ تۇتقاقلىق ئېغىزى شەكىللەنگەنلىكى بايقالغان. تەتقىقاتچىلار بىر قاتار تەپسىلىي قۇرۇلما ۋە خىمىيىلىك ئانالىزلاردىن كېيىن ، نىجاسەت باسقۇچىنىڭ سىغىمى يۇقىرى لى مول قاتلاملىق ئېلېكترود بىلەن قۇرۇلما خاراكتېرلىك ئىكەنلىكىنى بايقىدى. شۇنداق دېيىشكە بولىدۇكى ، ئەسلى تىپ قاتتىق ئېلېكترولىت يۇقىرى ئىقتىدارلىق ئېلېكترودنىڭ ئاتوم رامكىسىدىن شەكىللەنگەن «قېلىپ» دا كىرىستاللاپ ، ئاتوم يېقىن ئارىلىقنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ.
ھازىر USTC نىڭ ئاسپىرانت ئوقۇغۇچىسى بىرىنچى ئاپتور LI Fuzhen مۇنداق دېدى: «بۇ ھەقىقەتەن ھەيران قالارلىق ئىش. «ماتېرىيالدا بۇلغانمىلارنىڭ مەۋجۇتلۇقى ئەمەلىيەتتە ناھايىتى كۆپ ئۇچرايدىغان ھادىسە ، شۇڭا كۆپ ئۇچرايدۇ ، شۇڭا ئۇلار سەل قارىلىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، بىز ئۇلارغا يېقىندىن دىققەت قىلغاندىن كېيىن ، بىز ئويلىمىغان يەردىن يۇقۇملىنىش ھەرىكىتىنى بايقىدۇق ، ئۇ بىزنىڭ مۇستەھكەم ئالاقىنى ياخشىلاش ئىستراتېگىيىمىزنى بىۋاسىتە ئىلھاملاندۇردى».
ئادەتتە قوللىنىلىدىغان سوغۇق بېسىش ئۇسۇلىغا سېلىشتۇرغاندا ، تەتقىقاتچىلار ئوتتۇرىغا قويغان ئىستراتېگىيىلىك ئاتوم ئېنىقلىقتىكى ئېلېكترون مىكروسكوپ تەسۋىرىدە ئەكس ئەتتۈرۈلگەندەك ، قاتتىق ئېلېكترولىت بىلەن ئېلېكترود ئوتتۇرىسىدا مۇكەممەل ، يوچۇقسىز ئالاقىنى ئەمەلگە ئاشۇرالايدۇ. MA MA گۇرۇپپىسى تەمىنلىگەن.）
كۈزەتكەن ھادىسىدىن پايدىلىنىپ ، تەتقىقاتچىلار لى مول قاتلاملىق بىرىكمە يۈزىدىكى پېروۋىسكىي شەكىللىك قاتتىق ئېلېكترولىت بىلەن ئوخشاش تەركىبتىكى ئامورفوس پاراشوكىنى قەستەن خىرۇستاللاشتۇردى ھەمدە بىرىكمە ئېلېكترودتىكى بۇ ئىككى قاتتىق ماتېرىيالنىڭ مۇكەممەل ، يوچۇقسىز ئالاقىسىنى مۇۋەپپەقىيەتلىك ھېس قىلدى. ئېلېكترود-ئېلېكترولىت ئالاقىلىشىش مەسىلىسى ھەل قىلىنغاندىن كېيىن ، بۇ خىل قاتتىق قاتتىق بىرىكمە ئېلېكترود ھەتتا قاتتىق سۇيۇقلۇق بىرىكمە ئېلېكترودنىڭكىگە سېلىشتۇرغاندا سۈرئەت ئىقتىدارىنى يەتكۈزدى. تېخىمۇ مۇھىمى ، تەتقىقاتچىلار يەنە بۇ خىل تۇتقاقلىق قاتتىق قاتتىق ئالاقىنىڭ چوڭ رېشاتكىلارنىڭ ماس كەلمەسلىكىگە بەرداشلىق بېرەلەيدىغانلىقىنى بايقىدى ، شۇڭا ئۇلار ئوتتۇرىغا قويغان ئىستراتېگىيىلىك باشقا نۇرغۇن پېروۋىسكىي قاتتىق ئېلېكترولىت ۋە قاتلاملىق ئېلېكترودلارغىمۇ ماس كېلىشى مۇمكىن.
MA مۇنداق دېدى: «بۇ ئەسەر قوغلىشىشقا ئەرزىيدىغان يۆنىلىشنى كۆرسىتىپ بەردى. «بۇ يەردە ئوتتۇرىغا قويۇلغان پرىنسىپنى باشقا مۇھىم ماتېرىياللارغا تەدبىقلاش تېخىمۇ ياخشى ھۈجەيرە ئىپادىسى ۋە تېخىمۇ قىزىقارلىق ئىلىم-پەننى كەلتۈرۈپ چىقىرىشى مۇمكىن. بىز ئۇنى ئۈمىد قىلىمىز».
تەتقىقاتچىلار بۇ يۆنىلىشتە داۋاملىق ئىزدىنىشنى ، ھەمدە ئوتتۇرىغا قويۇلغان ئىستراتېگىيىنى باشقا يۇقىرى سىغىملىق ، يوشۇرۇن كۈچى يۇقىرى كاتودلارغا ئىشلىتىشنى ئويلايدۇ.
بۇ تەتقىقات «Cell Press» نىڭ بايراقدار ژۇرنىلى «ماتېر» دا ئېلان قىلىنغان بولۇپ ، «لى باتارېيە ئۈچۈن قاتتىق ئېلېكترولىت ۋە ئېلېكترود ئوتتۇرىسىدىكى ئاتوم يېقىن ئالاقىسى». بىرىنچى ئاپتور USTC نىڭ ئاسپىرانتى LI Fuzhen. پروفېسسور MA چېڭنىڭ ھەمكارلاشقۇچىلىرى چىڭخۇا ئۇنىۋېرسىتېتىنىڭ پروفېسسورى NAN Ce-Wen ۋە ئامېس تەجرىبىخانىسىدىكى دوكتور جوۋ لىننى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ.
(خىمىيىلىك ۋە ماتېرىيال پەنلىرى مەكتىپى)
قەغەز ئۇلىنىشى: https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(19)30029-3
يوللانغان ۋاقتى: Jun-03-2019