චීනයේ විද්‍යා හා තාක්ෂණ විශ්ව විද්‍යාලයේ (USTC) මහාචාර්ය Ma Cheng විසින් ප්‍රමුඛ පර්යේෂකයන් කණ්ඩායමක් ලිතියම් බැටරි තාක්ෂණ ක්‍ෂේත්‍රයේ සැලකිය යුතු ප්‍රගතියක් සනිටුහන් කරමින් නව ඝණ-ස්ථිති විද්‍යුත් විච්ඡේදකයක් නිපදවා ඇත.
මෝටර් රථ කර්මාන්තයේ විප්ලවීය වෙනසක් ඇති කිරීමට හැකියාව ඇති විදුලි වාහනවල අනාගතය ලෙස සියලුම ඝණ තත්වයේ ලිතියම් බැටරි (ASSLBs) හුවා දක්වයි. මෙම බැටරි වත්මන් වාණිජ ලිතියම්-අයන බැටරි වලට වඩා වාසි කිහිපයක් ඇත. මේ අතර ප්‍රධාන වන්නේ මෙම බැටරිවල සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු කළ ආරක්‍ෂාව වන අතර එය දැනට පවතින ලිතියම්-අයන බැටරි මගින් මතුවන ආරක්‍ෂිත ගැටලු පිළිබඳ වැදගත් ප්‍රශ්නය විසඳයි. මීට අමතරව, ASSLBs බලශක්ති ඝනත්වය වැඩි කිරීම සඳහා ඉතා ඉහළ විභවයක් දරයි.
ක්‍රියාකාරී ASSLB ඉදිකිරීම බොහෝ දුරට සුදුසු ඝන-තත්ත්ව විද්‍යුත් විච්ඡේදක භාවිතය මත රඳා පවතී. දැනට පවතින ඉහළ ක්‍රියාකාරී ඝන-ස්ථිති විද්‍යුත් විච්ඡේදක සාමාන්‍යයෙන් වාණිජමය භාවිතය සඳහා ඉතා මිල අධික බැවින් මෙය අභියෝගයක් වේ.
මෙම ගැටළුව විසඳීම සඳහා පර්යේෂණ කණ්ඩායම ලිතියම් සර්කෝනියම් ඔක්සික්ලෝරයිඩ් (LZCO) ලෙස හඳුන්වන නව ඝන-තත්ත්ව ඉලෙක්ට්‍රොලයිට් වර්ගයක් සාර්ථකව නිපදවන ලදී. මෙම නව විද්‍යුත් විච්ඡේදකයේ සැලකිය යුතු වාසියක් වන්නේ එහි අඩු පිරිවැයයි, එය ලිතියම් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් මොනොහයිඩ්‍රේට්, ලිතියම් ක්ලෝරයිඩ් සහ සර්කෝනියම් ක්ලෝරයිඩ් වැනි මිළෙන් අඩු, බහුලව පවතින සංයෝගවලින් සංස්ලේෂණය කළ හැකි බැවිනි. එහි ප්‍රතිඵලයක් වශයෙන්, LZCO නිෂ්පාදන පිරිවැය කිලෝග්‍රෑමයකට ඩොලර් 11.60ක් තරම් අඩු විය හැකි අතර, සාමාන්‍යයෙන් කිලෝග්‍රෑමයකට ඩොලර් 190 ට වඩා වැඩි මිලක් ඇති මිල අධික ඉහළ කාර්ය සාධනයක් සහිත සල්ෆයිඩ් සහ ක්ලෝරයිඩ් ඝන-ප්‍රාන්ත ඉලෙක්ට්‍රොලයිට් වලින් කොටසකි.
ලිතියම් සර්කෝනියම් ඔක්සික්ලෝරයිඩ් තරඟකාරී කාර්ය සාධන මට්ටම් ද ලබා දෙයි. නිදසුනක් ලෙස, ඉලෙක්ට්රෝලය 2.42 mS cm-1 දක්වා වූ කාමර-උෂ්ණත්ව අයනික සන්නායකතාවය ප්‍රදර්ශනය කරයි, එය මෙතෙක් වාර්තා වී ඇති සියලුම ඝන-ස්ථිති විද්‍යුත් විච්ඡේදක අතරින් ඉහළම සන්නායකතාවයකි. මීට අමතරව, LZCO ආකර්ෂණීය සම්පීඩ්‍යතාවයක් පෙන්නුම් කරයි, 94.2 MPa යටතේ 300% ට ආසන්න ඝනත්වයක් ලබා ගනිමින්, සල්ෆයිඩ් සහ ක්ලෝරයිඩ් ඝන-ස්ථිති ඉලෙක්ට්‍රොලයිට් වල සම්පීඩන හැකියාවන් අභිබවා යයි, එය සාමාන්‍යයෙන් එකම පීඩන මට්ටමින් 90% ට වඩා අඩු වේ.
පරීක්ෂණයෙන් හෙළි වූයේ සමස්තයක් ලෙස, LZCO හි කාර්ය සාධනය ලබා ගත හැකි වඩාත්ම දියුණු සල්ෆයිඩ් සහ ක්ලෝරයිඩ් ඝණ-තත්ත්ව ඉලෙක්ට්‍රොලයිට් සමඟ සම වන බවයි. සැලකිය යුතු කරුණක් නම්, LZCO සමඟින් නිර්මාණය කරන ලද නිකල්-පොහොසත් ස්ථර කැතෝඩ-වැඩිදියුණු කළ ASSLB සුවිශේෂී ස්ථායීතාවයක් පෙන්නුම් කළ අතර මිනිත්තු 2,000 ක වේගවත් ආරෝපණ තත්ත්ව යටතේ පරීක්ෂා කළ විට කාමර උෂ්ණත්වයේ දී චක්‍ර 12 කට වඩා සම්පූර්ණ කිරීමට හැකි විය.
මෙම නව ද්‍රව්‍යය නිර්මාණය කිරීම පිරිවැය-ඵලදායී, කාර්යක්ෂම ඝණ-තත්ත්ව ඉලෙක්ට්‍රොලයිට් සංවර්ධනයේ සැලකිය යුතු දියුණුවකි. මෙම ඉදිරි ගමන නුදුරු අනාගතයේ දී විදුලි වාහන කර්මාන්තයේ ගතික පරිවර්තනයක් පොරොන්දු වෙමින්, සියලු ඝන තත්වයේ ලිතියම් බැටරි වාණිජකරණය කිරීමේ අපේක්ෂාව සැලකිය යුතු ලෙස සමීප කරයි.