د اګست په ۲۱مه، د چین د ساینس او ټیکنالوژۍ پوهنتون (USTC) پروفیسور ایم اے چینګ او د هغه همکارانو د الکترود-الیکټرولایټ د تماس مسلې د حل لپاره یوه مؤثره ستراتیژي وړاندیز کړه چې د راتلونکي نسل جامد حالت لی بیټریو پراختیا محدودوي. په دې ډول رامینځته شوي جامد-جامد مرکب الکترود استثنایی ظرفیتونه او د سرعت فعالیت ښودلی.
په دودیزو لیتیم آیون بیټریو کې د عضوي مایع الیکټرولایټ ځای په ځای کول د خوندیتوب مسلې خورا کمولی شي، او په بالقوه توګه د انرژۍ کثافت ښه کولو لپاره "شیشې چت" ماتولی شي. په هرصورت، د الکترود اصلي مواد هم جامد دي. څرنګه چې د دوو جامدونو ترمنځ اړیکه تقریبا ناممکنه ده چې د جامد او مایع ترمنځ نږدې وي، اوس مهال د جامد الیکټرولایټونو پر بنسټ بیټرۍ معمولا د الکترود-الیکټرولایټ ضعیف تماس او د بشپړ حجرو غیر قناعت وړ فعالیت ښیې.
د USTC څخه پروفیسور MA چینګ، د مطالعې مخکښ لیکوال وویل: "د جامد حالت بیټریو د الکترود-الیکترولیت د تماس مسله یو څه د لرګیو بیرل د لنډې ستنې په څیر ده." "په حقیقت کې، پدې کلونو کې څیړونکو دمخه ډیری غوره الکترودونه او جامد الکترولیتونه رامینځته کړي دي، مګر د دوی ترمنځ ضعیف اړیکه لاهم د لیتیم آیون ټرانسپورټ موثریت محدودوي."
له نېکه مرغه، د MA ستراتیژي ممکن دا سخته ننګونه له منځه یوسي. دا څیړنه د پروټوټایپ، پیروسکایټ جوړښت لرونکي جامد الیکټرولیټ کې د ناپاکۍ مرحلې د اتوم په واسطه د اتوم ازموینې سره پیل شوه. که څه هم د کرسټال جوړښت د ناپاکۍ او جامد الیکټرولیټ ترمنځ خورا توپیر درلود، دوی د اپیټیکسیل انٹرفیسونو جوړولو لپاره لیدل شوي. د مفصلو ساختماني او کیمیاوي تحلیلونو لړۍ وروسته، څیړونکو وموندله چې د ناپاکۍ مرحله د لوړ ظرفیت لرونکي لیتیم بډایه پرتونو لرونکي الیکټروډونو سره ایزوسټرکچرل ده. د دې معنی دا ده چې، یو پروټوټایپ جامد الیکټرولیټ کولی شي د لوړ فعالیت الکترود د اټومي چوکاټ لخوا رامینځته شوي "ټیمپلیټ" باندې کرسټال شي، چې په پایله کې د اټومي پلوه نږدې انٹرفیسونه رامینځته کیږي.
"دا واقعیا یو حیرانتیا ده،" لومړی لیکوال LI Fuzhen وویل، چې اوس مهال د USTC فارغ التحصیل زده کونکی دی. "په موادو کې د ناپاکۍ شتون په حقیقت کې یو ډیر عام پدیده ده، دومره عام ده چې ډیری وخت به یې له پامه غورځول کیږي. په هرصورت، د دوی له نږدې لیدو وروسته، موږ دا غیر متوقع اپیټیکسیل چلند وموند، او دا په مستقیم ډول زموږ د ستراتیژۍ لپاره د جامد - جامد تماس ښه کولو لپاره الهام ورکړ."
د عام ډول منل شوي سړې فشار ورکولو طریقې په پرتله، د څیړونکو لخوا وړاندیز شوې ستراتیژي کولی شي په اټومي پیمانه کې د جامد الکترولیتونو او الکترودونو ترمنځ یو بشپړ، بې سیمه اړیکه احساس کړي، لکه څنګه چې د اټومي ریزولوشن الکترون مایکروسکوپي عکس کې منعکس کیږي. (د MA ټیم لخوا چمتو شوی.)
د لیدل شوي پدیدې څخه په ګټې اخیستنې سره، څیړونکو په قصدي ډول د لیتیم بډایه پرت لرونکي مرکب په سطحه د پیروسکایټ جوړښت لرونکي جامد الیکټرولیټ په څیر ورته ترکیب سره امورفوس پوډر کرسټال کړ، او په بریالیتوب سره یې په یوه مرکب الکترود کې د دې دوو جامد موادو ترمنځ بشپړ، بې سیم اړیکه احساس کړه. د الکترود-الیکټرولیټ د تماس مسلې په حل کولو سره، داسې جامد-جامد مرکب الکترود د نرخ وړتیا وړاندې کړه حتی د جامد-مایع مرکب الکترود څخه د پرتلې وړ. تر ټولو مهم، څیړونکو دا هم وموندله چې د اپیټیکسیل جامد-جامد تماس دا ډول ممکن د لویو جالیو بې اتفاقۍ زغمي، او پدې توګه هغه ستراتیژي چې دوی یې وړاندیز کړې وه د ډیری نورو پیروسکایټ جامد الیکټرولیټ او پرت لرونکي الیکټرولیټ لپاره هم پلي کیدی شي.
ایم ای وویل: "دې کار هغه لار په ګوته کړه چې د تعقیب وړ ده." "دلته پورته شوي اصل په نورو مهمو موادو پلي کول کولی شي د حجرو غوره فعالیت او ډیر په زړه پورې ساینس ته لار هواره کړي. موږ ورته سترګې په لار یو."
څېړونکي اراده لري چې په دې لار کې خپلې پلټنې ته دوام ورکړي، او وړاندیز شوې ستراتیژي په نورو لوړ ظرفیت لرونکو، لوړ ظرفیت لرونکو کیتوډونو کې پلي کړي.
دا څېړنه د سیل پریس د یوې مهمې مجلې په میټر کې خپره شوې، چې سرلیک یې دی "د لیتیم بیټریو لپاره د جامد الکترولیتونو او الکترودونو ترمنځ اتومي نږدې اړیکه". لومړی لیکوال LI فوزین دی، چې د USTC فارغ التحصیل زده کونکی دی. د پروفیسور MA چینګ همکارانو کې د سنګوا پوهنتون څخه پروفیسور NAN Ce-Wen او د ایمس لابراتوار څخه ډاکټر ZHOU Lin شامل دي.
(د کیمیا او موادو علومو ښوونځی)
د کاغذ لینک: https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(19)30029-3
د پوسټ وخت: جون-۰۳-۲۰۱۹